로봇 작동 오류? 인터럽트 우선순위 설정이 핵심입니다!

로봇을 제어하거나 임베디드 시스템을 다루는 분들이라면 한 번쯤 겪어보셨을 수 있는 문제, 바로 인터럽트(Interrupt) 관련 오류입니다. 특히, 인터럽트 우선순위 미설정 또는 우선순위 충돌로 인해 로봇이 의도치 않게 오작동하거나 반응하지 않는 현상은 자주 발생할 수 있는 이슈입니다. 이번 포스팅에서는 인터럽트 우선순위가 제대로 설정되지 않았을 때 로봇에서 어떤 문제가 발생하는지, 그리고 이를 어떻게 해결할 수 있는지 알려드릴게요!

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🔍 인터럽트(Interrupt)란?

**인터럽트(Interrupt)**는 시스템이 평소에 수행 중이던 작업을 멈추고,
더 긴급한 작업(이벤트)이 발생했을 때 이를 먼저 처리하는 기능입니다.

로봇 시스템에서 인터럽트는 주로 다음과 같은 상황에서 발생해요.

• 센서 신호 입력 (예: 장애물 감지)
• 외부 통신 데이터 수신 (예: 명령어 수신)
• 타이머 이벤트 (예: 주기적인 상태 점검)
• 버튼 클릭이나 충격 이벤트

이처럼 다양한 인터럽트가 동시에 발생할 수 있기 때문에
어떤 작업을 먼저 처리할지 정하는 ‘우선순위 설정’이 매우 중요합니다.

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❗ 인터럽트 우선순위가 없으면 생기는 문제

🧨 1. 응답 지연

센서 인터럽트와 통신 인터럽트가 동시에 발생했는데 우선순위가 지정되지 않았다면,
처리 순서가 뒤엉켜서 중요한 신호가 무시되거나 늦게 처리될 수 있습니다.

예)

• 충돌 감지 신호가 무시됨 → 로봇이 벽에 부딪힘
• 모터 제어 신호 지연 → 궤적 오차 발생

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🧨 2. 인터럽트 충돌 (Priority Inversion)

우선순위가 충돌되면 하위 인터럽트가 무한 대기 상태에 빠지게 되는 상황도 생깁니다.
이는 작은 오류처럼 보여도 전체 로봇 시스템의 오작동으로 이어질 수 있어요.

예)

• 높은 우선순위의 타이머 인터럽트가 계속 발생 → 센서 인터럽트가 응답하지 않음
• 특정 기능만 작동하고 다른 기능은 아예 멈춰 있는 현상이 발생

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🛠 해결 방법: 인터럽트 우선순위 제대로 설정하는 법

✅ 1. 우선순위 명확히 구분

• 인터럽트의 중요도 기준으로 우선순위 설정
• 예시 우선순위 (높음 → 낮음)
  1. 충돌 감지 (Emergency)
  2. 센서 데이터 처리
  3. 통신 수신 처리
  4. 타이머 또는 상태 점검 루틴

✅ 2. 인터럽트 중첩 처리 허용 조건 설정

• MCU에 따라 Nested Interrupt 기능을 설정 가능
• 고우선 인터럽트만 중첩 허용, 나머지는 순차 처리

✅ 3. ISR(Interrupt Service Routine) 최소화

• 인터럽트 핸들러 내에서는 복잡한 연산을 최소화하고
  → 플래그만 설정한 후 메인 루프에서 처리하는 방식이 안정적입니다.

✅ 4. RTOS 사용 고려

• FreeRTOS 같은 실시간 운영체제를 도입하면
  인터럽트와 태스크 우선순위를 정교하게 분리할 수 있어
  보다 안정적인 로봇 제어가 가능합니다.

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📌 정리 요약

항목설명

문제 원인	인터럽트 우선순위 미설정 또는 충돌
증상	센서 무응답, 통신 지연, 모터 오작동 등
필수 조치	우선순위 설정, 중첩 허용 관리, ISR 최적화
고급 대응	RTOS 기반 우선순위 및 스케줄링 제어

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💬 마무리 TIP

로봇은 여러 센서와 모듈, 통신 시스템이 복합적으로 작동하기 때문에 실시간 이벤트 처리 능력이 시스템 안정성을 좌우합니다. 인터럽트는 “눈에 보이지 않는 핵심 설계 포인트”이자, 안정적인 작동을 위한 필수 구조입니다. 설계 초기 단계부터 인터럽트 우선순위 전략을 세워두는 것, 꼭 잊지 마세요.