STM32TIM定时器（3）

文章目录

前言
一、介绍部分
- 输入捕获简介
- 频率测量
- 捕获比较通道
- 主从模式
- 输入捕获基本结构
- PWMI基本结构
二、代码部分
- 使用输入捕获捕获另一个端口的PWM输入
- - 线路连接
  - 代码内容
- PWMI获取频率占空比
- - 线路连接与上个案例一致
  - 代码实现
总结
- 相关函数
- PSC、ARR都有1的误差

前言

这部分主要介绍输入捕获，通过输入捕获捕获定时器的计数器的值，通过频率检测来获取波形频率。简单介绍主从模式，实现硬件自动化检测。

一、介绍部分

输入捕获简介

在这里插入图片描述
也就是定时器框图的这部分

频率测量

都是计次数越大误差越小，所以使用N相等时得到中界频率。

在这里插入图片描述

捕获比较通道

在这里插入图片描述

主从模式

通过触发触发源自动运行从模式的内容
在这里插入图片描述

输入捕获基本结构

在这里插入图片描述

PWMI基本结构

在这里插入图片描述

二、代码部分

使用输入捕获捕获另一个端口的PWM输入

使用TIM2、PA0端口用于输出PWM波形，使用TIM3、PA6端口来接收这段波形频率。使用的是测周法。

线路连接

在这里插入图片描述

代码内容

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid PWM_Init(void){// 初始化时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;		// 复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		// 50Hz翻转速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 使用内部时钟（默认）TIM_InternalClockConfig(TIM2);// 配置事间基础（时基单元）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;// 时钟分频TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;// 计算模式TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;// 重载值（有1的偏差）<计数值> ARRTIM_InitStructure.TIM_Period = 100-1;// 预分频（有1的偏差）<频率> PSCTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 720-1;// 重复计数器（不使用）TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_InitStructure);//初始化输出比较TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;// 初始这个结构体，以免因为没有配置高级定时器相关的值而产生问题TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStruct);// PWM1模式TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;// PWM高电平时有效TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;// 输出使能TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;// CCR，用于控制占空比的值TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStruct);// 启动定时器TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);}// 设置CCR
void PWM_SetCCR(uint16_t Compare){TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);}// 设置PSC
void PWM_SetPSC(uint16_t Prescaler){// 单独修改TIM2的预分频，立即生效，不使用影子寄存器TIM_PrescalerConfig(TIM2,Prescaler,TIM_PSCReloadMode_Immediate);
}

封装输入捕获，IC.c内容：

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid IC_Init(void){// 开启时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;		// 上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		// 50Hz翻转速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 使用内部时钟（默认）TIM_InternalClockConfig(TIM3);// 配置事间基础（时基单元）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;// 时钟分频TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;// 计算模式TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;// 重载值（有1的偏差）<计数值> ARRTIM_InitStructure.TIM_Period = 65536-1;// 预分频（有1的偏差）<频率> PSCTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;// 重复计数器（不使用）TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_InitStructure);//初始化输入捕获TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;// 选择CH1通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;// 滤波频率，设置高点过使人耳听不见噪音，不会影响频率TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;// 上升沿触发TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;// 分频器不分频TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;// 选择直连通道TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);		// 四个通道一个函数// 设置输入触发源TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);// 选择从模式,重置TIM3的计数器TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);// 启动定时器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}uint32_t IC_GetFreq(void){// 72000000/73/获取的ARRreturn 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}

主函数main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"int main(void)
{OLED_Init();PWM_Init();IC_Init();PWM_SetPSC(720-1);			// f = 72MHz/(Prescaler+1)/(ARR+1)PWM_SetCCR(50);					// 占空比 = CRR/(ARR+1)OLED_ShowString(1,1,"Freq:       Hz");while (1){OLED_ShowNum(1,8,IC_GetFreq(),5);}
}

PWMI获取频率占空比

和PWMI基本结构一样，在上面的基础上多加一条交叉通道，用这个通道检测下降沿，来获取占空比

线路连接与上个案例一致

代码实现

PWM.c不用修改，修改IC.c的内容

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid IC_Init(void){// 开启时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;		// 上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		// 50Hz翻转速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 使用内部时钟（默认）TIM_InternalClockConfig(TIM3);// 配置事间基础（时基单元）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;// 时钟分频TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;// 计算模式TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;// 重载值（有1的偏差）<计数值> ARRTIM_InitStructure.TIM_Period = 65536-1;// 预分频（有1的偏差）<频率> PSCTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;// 重复计数器（不使用）TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_InitStructure);//初始化输入捕获TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;// 选择CH1通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;// 滤波频率，设置高点过使人耳听不见噪音，不会影响频率TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;// 上升沿触发TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;// 分频器不分频TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;// 选择直连通道TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
//	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);		// 四个通道一个函数// 自动配置另一条相反通道，下降沿触发，交叉通道TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStructure);// 设置输入触发源TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);// 选择从模式,重置TIM3的计数器TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);// 启动定时器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}uint32_t IC_GetFreq(void){// 72000000/73/获取的ARRreturn 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}
// 获取占空比
uint32_t IC_GetDuty(void){return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}

主函数main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"int main(void)
{OLED_Init();PWM_Init();IC_Init();PWM_SetPSC(7200-1);			// f = 72MHz/(Prescaler+1)/(ARR+1)PWM_SetCCR(80);					// 占空比 = CRR/(ARR+1)OLED_ShowString(1,1,"Freq:       Hz");OLED_ShowString(2,1,"Duty:       %");while (1){// 显示频率OLED_ShowNum(1,8,IC_GetFreq(),5);// 显示占空比OLED_ShowNum(2,11,IC_GetDuty(),2);}
}