STM32 输入捕获

PWM 输入捕获模式< xmlnamespace prefix ="o" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

一、概念理解

PWM输入捕获模式时输入捕获模式的特例

1、每个定时器有四个输入通道IC1、IC2、IC3、IC4,且IC1 IC2一组，IC3 IC4一组，并可是设置管脚和寄存器的对应关系

2、两个TI输出映射了两个ICx信号

3、这两个ICx信号分别在相反的极性边沿有效

4、两个边沿信号中的一个被选为触发信号，并且从模式控制器被设置成复位模式

5、当触发信号来临时，被设置成触发输入信号的捕获寄存器，捕获“一个PWM周期（即连续的两个上升沿或下降沿）”，他等于包含TIM时钟周期的个数（即捕获寄存器中捕获的为TIM的计数个数n）

6、同样另一个捕获通道捕获触发信号和下一个相反极性的边沿信号的计数个数m，即（即高电平的周期或低电平的周期）

7、由此可以计算出PWM的时钟周期和占空比

Frequency=f(TIM时钟频率)/n

Duty cycle =（高电平计数个数）/n

若m为高电平计数个数，则duty cycle=m/n;

若m位低电平计数个数，则duty cycle=(n-m)/n

注：因为计数器为16位，所以一个周期最多计数65535个，所以测得的最小频率=TIM时钟频率/65535

二、程序设计

1、程序概述：选择TIM3作为PWM输入捕获。IC2设置为上升沿，并设置为有效的触发输入信号，所以IC2的捕获寄存器捕获PWM周期

01 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟配置

02 RCC_APP2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

03

04 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //GPIO配置

05 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

06 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

07 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

08

09 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //NVIC配置

10 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannePreemptionPriority = 0;

11 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

12 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

13 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

14

15 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //通道选择

16 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿触发

17 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //管脚与寄存器对应关系

18 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPSC_DIV1;//输入预分频，意思是控制在多少个输入周期做一个捕获，如果输入的信号频率没有变，测得的周期也不会变，比如选择四分频，则没四个输入周期做一次捕获，这昂再输入信号不频繁的情况下，可以减少软件被不断中断的次数

19

20 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFiter = 0x0; //滤波设置，经历几个周期跳变认定波形稳定0x0-0xf;

21 TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //根据参数配置TIM外设信息

22 TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI2FP2);

23 TIM_SelectMasterSalveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);

24 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

25 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC2, ENABLE);

26

27 void TIM3_IRQHandler(void)

28 {

29 TIM_CLearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC3);

30 IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM3);

31 if(IC2Value != 0)

32 {

33 DutyCyle = (TIM_GetCapture1(TIM3) * 100) / IC2Value;

34 Frequency = 72000000 / IC2Value;

35 }

36 else

37 {

38 DutyCycle = 0;

39 Frequency = 0;

40 }

41

42 }

43

44 注（一）：若想改变测量的PWM频率范围，可将TIM时钟频率做分频处理

45

46 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //周期0～FFFF

47 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //时钟分频，分频数为5+1即6分频

48 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割

49 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//模式

50 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);//基本初始化

51 注注（二）：定时器TIM的倍频器X1或X2。在APB分频为1时，倍频值为1，否则为2

ICInitStructre结构体的定义

01 typedef struct

02 {

03 u16 TIM_ICMode;

04 u16 TIM_Channel;

05 u16 TIM_ICPolarity;

06 u16 TIM_ICSelection;

07 u16 TIM_ICPrescaler;

08 u16 TIM_ICFilter;

09 } TIM_ICInitTypeDef;

10

11

12

13 TIM_ICMode定义

14 TIM_ICMode_ICAP TIM使用输入捕获模式

15 TIM_ICMode_PWM1 TIM使用输入PWM模式

16

17 TIM_Channel

18 TIMChannel选择通道

19 TIM_Channel_1 使用TIM通道1

20 TIM_Channel_2 使用TIM通道2

21 TIM_Channel_3 使用TIM通道3

22 TIM_Channel_4 使用TIM通道4

23

24 TIM_ICPolarity

25 TIM_ICPolarity输入活动沿

26 TIM_ICPolarity_Rising TIM输入捕获上升沿

27 TIM_ICPolarity_Falling TIM输入捕获下降沿

28

29 TIM_ICSelection

30 TIM_ICSelection选择输入

31 TIM_ICSelection_DirectTI TIM输入2，3或4选择对应的IC1或IC2或IC3或IC4相连

32 TIM_ICSelection_IndirectTI TIM输入2，3或4选的对应与IC2或IC1或IC4或IC3相连

33 TIM_ICSelection_TRC TIM输入2，3或3选择与TRC相连

34

35 TIM_ICPrescaler

36 TIM_ICPSC_DIV1 TIM捕获在捕获输入行每探测到一个边沿执行一次

37 TIM_ICPS_DIV2 TIM捕获每2个事件执行一次

38 TIM_ICPS_DIV3 TIM捕获每3个事件执行一次

39 TIM_ICPS_DIV4 TIM捕获每4个事件执行一次

02 RCC_APP2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

03

04 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //GPIO配置

05 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

06 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

07 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

08

09 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //NVIC配置

10 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannePreemptionPriority = 0;

11 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

12 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

13 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

14

15 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //通道选择

16 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿触发

17 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //管脚与寄存器对应关系

18 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPSC_DIV1;//输入预分频，意思是控制在多少个输入周期做一个捕获，如果输入的信号频率没有变，测得的周期也不会变，比如选择四分频，则没四个输入周期做一次捕获，这昂再输入信号不频繁的情况下，可以减少软件被不断中断的次数

19

20 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFiter = 0x0; //滤波设置，经历几个周期跳变认定波形稳定0x0-0xf;

21 TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //根据参数配置TIM外设信息

22 TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI2FP2);

23 TIM_SelectMasterSalveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);

24 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

25 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC2, ENABLE);

26

27 void TIM3_IRQHandler(void)

28 {

29 TIM_CLearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC3);

30 IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM3);

31 if(IC2Value != 0)

32 {

33 DutyCyle = (TIM_GetCapture1(TIM3) * 100) / IC2Value;

34 Frequency = 72000000 / IC2Value;

35 }

36 else

37 {

38 DutyCycle = 0;

39 Frequency = 0;

40 }

41

42 }

43

44 注（一）：若想改变测量的PWM频率范围，可将TIM时钟频率做分频处理

45

46 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; //周期0～FFFF

47 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //时钟分频，分频数为5+1即6分频

48 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割

49 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//模式

50 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);//基本初始化

51 注注（二）：定时器TIM的倍频器X1或X2。在APB分频为1时，倍频值为1，否则为2

ICInitStructre结构体的定义

01 typedef struct

02 {

03 u16 TIM_ICMode;

04 u16 TIM_Channel;

05 u16 TIM_ICPolarity;

06 u16 TIM_ICSelection;

07 u16 TIM_ICPrescaler;

08 u16 TIM_ICFilter;

09 } TIM_ICInitTypeDef;

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12

13 TIM_ICMode定义

14 TIM_ICMode_ICAP TIM使用输入捕获模式

15 TIM_ICMode_PWM1 TIM使用输入PWM模式

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17 TIM_Channel

18 TIMChannel选择通道

19 TIM_Channel_1 使用TIM通道1

20 TIM_Channel_2 使用TIM通道2

21 TIM_Channel_3 使用TIM通道3

22 TIM_Channel_4 使用TIM通道4

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24 TIM_ICPolarity

25 TIM_ICPolarity输入活动沿

26 TIM_ICPolarity_Rising TIM输入捕获上升沿

27 TIM_ICPolarity_Falling TIM输入捕获下降沿

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29 TIM_ICSelection

30 TIM_ICSelection选择输入

31 TIM_ICSelection_DirectTI TIM输入2，3或4选择对应的IC1或IC2或IC3或IC4相连

32 TIM_ICSelection_IndirectTI TIM输入2，3或4选的对应与IC2或IC1或IC4或IC3相连

33 TIM_ICSelection_TRC TIM输入2，3或3选择与TRC相连

34

35 TIM_ICPrescaler

36 TIM_ICPSC_DIV1 TIM捕获在捕获输入行每探测到一个边沿执行一次

37 TIM_ICPS_DIV2 TIM捕获每2个事件执行一次

38 TIM_ICPS_DIV3 TIM捕获每3个事件执行一次

39 TIM_ICPS_DIV4 TIM捕获每4个事件执行一次