定時器輸入捕獲實驗

輸入捕獲簡介：
輸入捕獲模式可以用來測量脈沖寬度或者測量頻率。STM32 的定時器，除了 TIM6 和 TIM7，其他定時器都有輸入捕獲功能。STM32 的輸入捕獲，簡單的說就是通過檢測 TIMx_CHx 上的邊沿信號，在邊沿信號發生跳變（比如上升沿/下降沿）的時候，將當前定時器的值（TIMx_CNT）存放到對應的通道的捕獲/比較寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發中斷/DMA 等。
STM32 PWM工作過程：
在這里插入圖片描述
STM32 輸入捕獲工作過程（通道1為例）：
在這里插入圖片描述
一句話總結工作過程：通過檢測TIMx_CHx上的邊沿信號，在邊沿信號發生跳變（比如上升沿/下降沿）的時候，將當前定時器的值(TIMx_CNT)存放到對應的捕獲/比較寄存器（TIMx_CCRx)里面，完成一次捕獲。

  • 步驟1：設置輸入捕獲濾波器（通道1為例）

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  • 步驟2：設置輸入捕獲極性（通道1為例）

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  • 步驟三：設置輸入捕獲映射通道（通道1為例）
    在這里插入圖片描述在這里插入圖片描述
  • 步驟四：設置輸入捕獲分頻器（通道1為例）

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  • 步驟五：捕獲到有效信號可以開啟中斷

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  • 最后：看看定時器通道對應引腳TIM5為例

在這里插入圖片描述
輸入捕獲通道初始化函數：

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);ypedef struct
{uint16_t TIM_Channel; //捕獲通道1-4   uint16_t TIM_ICPolarity; //捕獲極性uint16_t TIM_ICSelection; //映射關系uint16_t TIM_ICPrescaler; //分頻系數uint16_t TIM_ICFilter;  //濾波器
} TIM_ICInitTypeDef;TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //選擇輸入端 IC1 
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕獲
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置輸入分頻,不分頻
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000 配置輸入濾波器 不濾波
TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure); //初始化 TIM5 輸入捕獲通道 1

通道極性設置獨立函數：

void TIM_OCxPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity)；

獲取通道捕獲值

uint32_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx)；

輸入捕獲的一般配置步驟：

1、初始化定時器和通道對應IO的時鐘

  • 初始化IO口，模式為輸入：
GPIO_Init();
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 輸入
  • 初始化定時器ARR，PSC
TIM_TimeBaseInit();

2、初始化輸入捕獲通道

TIM_ICInit();

3、如果要開啟捕獲中斷

 TIM_ITConfig();NVIC_Init();

4、使能定時器：

TIM_Cmd();

5、編寫中斷服務函數：

TIMx_IRQHandler();

更新中斷和捕獲中斷

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;	//輸入捕獲狀態		    				
u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	//輸入捕獲值//定時器5中斷服務程序	 
void TIM5_IRQHandler(void)
{ if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//還未成功捕獲	{	  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){	    if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已經捕獲到高電平了{if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高電平太長了{TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//標記成功捕獲了一次TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;//計數器的最大值}else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;//標記有幾次更新事件}	 }if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕獲1發生捕獲事件{	if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)		//捕獲到一個下降沿 		{	  			TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;		TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);//標記成功捕獲到一次高電平脈寬TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 設置為上升沿捕獲}else  								//還未開始,第一次捕獲上升沿{TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;			//清空TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;TIM_SetCounter(TIM5,0);TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;		//標記捕獲到了上升沿TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);		//CC1P=1 設置為下降沿捕獲}		    }			     	    					   }TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中斷標志位}

main.c部分代碼：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;		//輸入捕獲狀態		    				
extern u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	//輸入捕獲值	int main(void){		u32 temp=0; delay_init();	    	 //延時函數初始化	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //設置NVIC中斷分組2:2位搶占優先級，2位響應優先級uart_init(115200);	 //串口初始化為115200LED_Init();			     //LED端口初始化TIM3_PWM_Init(899,0); 		//不分頻。PWM頻率=72000/(899+1)=80KhzTIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1);	//以1Mhz的頻率計數 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)//成功捕獲到了一次上升沿{temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;temp*=65536;//溢出時間總和temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//得到總的高電平時間printf("HIGH:%d us\r\n",temp);//打印總的高點平時間TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//開啟下一次捕獲}}}

看中斷部分代碼時建議從下向上看，從else向上看，最開始初始化設置的就是上升沿捕獲，所以先執行最后一個else然后再進行下降沿的捕獲進入if語句，從而完成了一次高電平脈寬的測量，若脈寬比較長在計時器溢出后還沒有變為低電平，則在判斷是否發生更新事件，若發生，則執行TIM5CH1_CAPTURE_STA++，記錄溢出的次數，最大為2的6次方，若TIM5CH1_CAPTURE_STA&0x3f==0x3f，說明已達到TIM5CH1_CAPTURE_STA所能記錄的最大溢出次數，所以就結束捕獲，然后就會進入main函數進行計算高電平的脈寬。

（以上是個人理解，若有錯誤請指正）

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