Так она всегда будет прерывать, если обработка идет довольно долго.

Мне кажется тут два пути:
1. Повышать приоритет до уровня отладчика ядра, как например SoftIce. В этом случае операционка будет "висеть" пока обработка не закончится.

2. Ставить еще один компутер с операционкой реального времени, который
будет делать обработку, а в моменты времени когда обработка не производится пересылать результаты.