Das hast Du schon richtig herausgefunden: Das geht nicht. Auch beim PC geht es "eigentlich" nicht, denn das Betriebssystem gibt Dir diese Möglichkeit zwar, aber es wird trotzdem alles nacheinander abgearbeitet (außer auf mehrkern-CPUs, oder mehreren CPUs).

Willst Du das für den µC auch haben, musst Du das machen, was auf dem PC das Betriebssystem macht: Eine Möglichkeit dafür schaffen.

Die von Dir genannte Möglichkeit ist doch schonmal ein guter Ansatz.