1. 中断的概念
中断是单片机应对突发事件的一种机制。如下图所示，当遇到更高优先级的事件时，单片机会记录当前执行节点，转而处理突发事件，处理完毕后，再回到原程序节点继续执行。
1.1 举例说明必要性
假设有一个程序在不断地点亮、熄灭灯，如果采用顺序执行的方式，会导致很多数据被覆盖。此时可以采用中断的方式：当接收到数据时，根据接收数据寄存器的状态进行中断处理，从而防止数据丢失。核心目的就是避免延迟函数耽误数据读取。
2. 中断优先级的概念
2.1 概念
简单来说，事件本身也有优先级之分。通过配置中断优先级，可以确定事件执行的先后顺序。由于单片机是单核处理器，同一时刻只能处理一个事件，因此必须明确事件的先后顺序。
2.2 表示中断优先级
片上外设具备中断功能，NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中断控制器）会对这些中断进行排序，随后单片机在中断向量表中查找对应的执行函数，并执行相应的中断处理。
NVIC 包含以下内容：
公用 4 位比特位，可以通过分组来分配抢占优先级与子优先级的数量。
2.3 抢占优先级与中断嵌套
当遇到更高的抢占优先级的时候，会发生中断嵌套。
抢占优先级定 “级别”，子优先级定 “同级别内的顺序”
| 维度 | 抢占优先级 | 子优先级 |
|---|---|---|
| 作用层级 | 跨优先级（上下级） | 同优先级内部（平级） |
| 决定什么 | 谁能打断谁 | 同级别里谁先执行 |
| 是否可抢占 | 是，高抢低 | 否，不改变抢占关系 |
2.4 子优先级与中断排队
当抢占优先级相同，会根据子优先级的先后来进行排序执行任务。
优先级相同时，遵循先来后到的准则。
3. 串口中断的实现
3.1 配置标志位中断
在串口的结构图中，含有如下的一个中断结构：
标志位经过逻辑或门，产生中断：
配置对应的标志位中断，让其可以产生中断。
3.2 配置NVIC
配置中断优先级分组- 配置抢占优先级与子优先级的位数
4. EXTI的工作原理
External Interrupt and Event Controller-外部中断和事件控制器
4.1 EXTI的简介
EXTI主要用来捕捉信号的上升沿与下降沿。
并产生对应的中断。
4.2 EXTI的应用
一般情况，使用连续两次的判断，当之前为高电平，连续两次读取电平状态，为低电平的时候，此时认为按键按下。
但是EXTI中断可以实现上升沿或者下降沿的中断判断：
4.3 EXTI线的概念
EXTI一共有16个外部中断
在一个时间， EXTI只能给不同的ABC组一个使用。
就是如果是EXTI0，那么此时只能有GPIOA0,GPIOB0等等中的一个接入使用。
EXTI一共具有20条线：
其中前16条是IO接口引入，
剩下4条分别是如下接口实现：
| 信号源 | 全称 | 作用 | 线路 |
|---|---|---|---|
| PVD | 可编程电压检测器（Power Voltage Detector） | 电源电压低于 / 高于设定阈值时触发，用于掉电预警 | Line16 |
| RTC | 实时时钟（Real-Time Clock） | 闹钟、唤醒定时器等时间事件 | Line17 |
| USB | 通用串行总线 | USB 从挂起 / 低功耗状态唤醒的事件 | Line18 |
| Ethernet | 以太网 | 网线接入 / 网络唤醒事件（ETH_WKUP） | Line19 |
4.4 EXTI边沿检测实现
接入GPIO口，然后经过边沿检测电路，分别可以得到上升沿，下降沿和双边延。也可以通过软件触发中断。
5. 时钟树
5.1 时钟和时钟树的概念
时钟： 单片机的心跳，控制代码运行的时序。
时钟树：基准时钟，经过分频得到不同外设系统的不同时钟频率。形似树的形状，所以就称为时钟树。
5.2 分频器锁相环和复用器
分频器： 对频率做除法
锁相环： 对频率做乘法
复用器： 对频率做选择-例如 HSE条路线 有三个选择 -一般就是梯形的东西
5.3 时钟树的树根
就是时钟的基准源：
HSI： 高速内部时钟- 这个时钟准确性比较低
HSE: 一般都使用高速外部时钟，准确性高
LSE：低速外部时钟，一般就是32.768Khz 作为实时时钟，这个值为2的次方
LSI：低速内部时钟，一般不使用， 准确性比较低
5.4 时钟树的树干
就是系统时钟：SYSCLK
系统时钟有三个来源：
- 直接从HSI得到- 内部时钟源精度低且固定
- 直接从HSE得到- 外部时钟源精度高且固定
- 经过锁相环倍频后- SYSCLK灵活可变， 但是需要注意推荐最高频率，超过可能会导致错误。
5.5 时钟树的树枝
就是经过各部分分配到外设上的时钟频率：
共有三条总线：
AHB：Advanced High-Speed Bus（先进高性能总线）
- 连接高速核心部件：CPU 内核、Flash、SRAM、DMA 控制器等；
APB1/2：Advanced Peripheral Bus（先进外设总线）
- 专门挂外设（USART、SPI、I2C、定时器、ADC、GPIO 等）。分两条是为了让不同速度需求的外设分开供电 / 分频；
I-Bus：Instruction Bus（指令总线）
- CPU 要执行的程序代码存在 Flash 里，所以 I-Bus 通过总线矩阵去Flash读取指令；
D-Bus： Data Bus（数据总线）
- 变量、数组、堆栈都存在SRAM（RAM）里，所以 D-Bus 通过总线矩阵访问 RAM；
6. 时钟树的编程
6.1 时钟树的初始状态
当没配置时钟树时，时钟树具有初始状态：
如下图的绿色粗线所示：
6.2 启动代码改变初始时钟
虽然说默认情况是上述情况所示，但是启动文件中，具有如下的代码：
也就是经过SystemInit处理后，会将单片机的频率设置为最高频率。
也就是变成这样了：