定时器输入捕获实验

输入捕获简介：
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32 的定时器，除了 TIM6 和 TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。STM32 的输入捕获，简单的说就是通过检测 TIMx_CHx 上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等。
STM32 PWM工作过程：
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STM32 输入捕获工作过程（通道1为例）：
在这里插入图片描述
一句话总结工作过程：通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值(TIMx_CNT)存放到对应的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx)里面，完成一次捕获。

  • 步骤1：设置输入捕获滤波器（通道1为例）

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  • 步骤2：设置输入捕获极性（通道1为例）

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

  • 步骤三：设置输入捕获映射通道（通道1为例）
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • 步骤四：设置输入捕获分频器（通道1为例）

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

  • 步骤五：捕获到有效信号可以开启中断

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  • 最后：看看定时器通道对应引脚TIM5为例

在这里插入图片描述
输入捕获通道初始化函数：

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);ypedef struct
{uint16_t TIM_Channel; //捕获通道1-4   uint16_t TIM_ICPolarity; //捕获极性uint16_t TIM_ICSelection; //映射关系uint16_t TIM_ICPrescaler; //分频系数uint16_t TIM_ICFilter;  //滤波器
} TIM_ICInitTypeDef;TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure); //初始化 TIM5 输入捕获通道 1

通道极性设置独立函数：

void TIM_OCxPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity)；

获取通道捕获值

uint32_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx)；

输入捕获的一般配置步骤：

1、初始化定时器和通道对应IO的时钟

  • 初始化IO口，模式为输入：
GPIO_Init();
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入
  • 初始化定时器ARR，PSC
TIM_TimeBaseInit();

2、初始化输入捕获通道

TIM_ICInit();

3、如果要开启捕获中断

 TIM_ITConfig();NVIC_Init();

4、使能定时器：

TIM_Cmd();

5、编写中断服务函数：

TIMx_IRQHandler();

更新中断和捕获中断

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;	//输入捕获状态		    				
u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	//输入捕获值//定时器5中断服务程序	 
void TIM5_IRQHandler(void)
{ if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获	{	  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){	    if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了{if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了{TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;//计数器的最大值}else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;//标记有几次更新事件}	 }if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件{	if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)		//捕获到一个下降沿 		{	  			TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;		TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);//标记成功捕获到一次高电平脉宽TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获}else  								//还未开始,第一次捕获上升沿{TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;			//清空TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;TIM_SetCounter(TIM5,0);TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;		//标记捕获到了上升沿TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);		//CC1P=1 设置为下降沿捕获}		    }			     	    					   }TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位}

main.c部分代码：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;		//输入捕获状态		    				
extern u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	//输入捕获值	int main(void){		u32 temp=0; delay_init();	    	 //延时函数初始化	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);	 //串口初始化为115200LED_Init();			     //LED端口初始化TIM3_PWM_Init(899,0); 		//不分频。PWM频率=72000/(899+1)=80KhzTIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1);	//以1Mhz的频率计数 while(1){delay_ms(10);TIM_SetCompare2(TIM3,TIM_GetCapture2(TIM3)+1);if(TIM_GetCapture2(TIM3)==300)TIM_SetCompare2(TIM3,0);	if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿{temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;temp*=65536;//溢出时间总和temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//得到总的高电平时间printf("HIGH:%d us\r\n",temp);//打印总的高点平时间TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//开启下一次捕获}}}

看中断部分代码时建议从下向上看，从else向上看，最开始初始化设置的就是上升沿捕获，所以先执行最后一个else然后再进行下降沿的捕获进入if语句，从而完成了一次高电平脉宽的测量，若脉宽比较长在计时器溢出后还没有变为低电平，则在判断是否发生更新事件，若发生，则执行TIM5CH1_CAPTURE_STA++，记录溢出的次数，最大为2的6次方，若TIM5CH1_CAPTURE_STA&0x3f==0x3f，说明已达到TIM5CH1_CAPTURE_STA所能记录的最大溢出次数，所以就结束捕获，然后就会进入main函数进行计算高电平的脉宽。

（以上是个人理解，若有错误请指正）

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