STM32高级控制定时器之输入捕获模式
目录
概述
1 输入捕获模式
1.1 原理介绍
1.2 实现步骤
1.3 发生输入捕获流程
2 使用STM32Cube配置工程
2.1 软件环境
2.2 配置参数
2.3 生成项目文件
3 功能实现
3.1 PWM调制占空比函数
3.2 应用函数库
4 测试
4.1 功能框图
4.2 运行结果
源代码下载地址：
stm32-f103-rct6-输入捕获测试代码资源-CSDN文库
概述
本文主要介绍STM32高级定时器的用法至输入捕获功能，该功能可用于捕捉外部输入信号的频率。笔者通过详细的案例介绍这个功能，包括理论知识，实现原理，以及如何使用STM32Cube配置基本的参数，编写实用代码，实现捕捉频率当的功能。
1 输入捕获模式
1.1 原理介绍
在输入捕获模式下，捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）用于锁存在由相应的ICx信号检测到的转变之后的计数器的值。当发生捕获，相应的CCXIF标志（TIMx_SR寄存器）被设置，并且中断或
如果它们被启用，则可以发送DMA请求。如果在CCxIF标志为则过捕获标志CCxOF（TIMx_SR寄存器）被设置。CCxIF可以是软件通过将其写入“0”或读取存储在中的捕获数据来清除TIMx_CCRx寄存器。CCxOF在写入“0”时被清除。
1.2 实现步骤
以下示例显示如何在TI1时捕获TIMx_CCR1中的计数器值投入增加。要执行此操作，请使用以下步骤：
1） 选择激活输入：TIMx_CCR1必须连接到TI1输入，因此写入CC1S位到TIMx_ CCMR1寄存器中的01。一旦CC1S变得与00不同，通道被配置在输入端并且TIMx_ CCR1寄存器变为只读。
2） 针对连接到的信号编程所需的输入滤波器持续时间定时器（如果输入是TIx输入，则通过在TIMx_CCMRx寄存器中编程ICxF位）。让我们想象一下，当切换时，输入信号在at must five期间不稳定内部时钟周期。我们必须编程一个比这五个时钟更长的滤波器持续时间循环。当8个连续样本具有新的已经检测到电平（以fDTS频率采样）。然后将IC1F位写入中的0011
CCMR1寄存器。3） 通过将CC1P位写入0，选择TI1通道上活动转换的边缘CCER寄存器（在这种情况下为上升沿）。
4） 对输入预分频器进行编程。在我们的示例中，我们希望捕获在每个有效转换，因此预分频器被禁用（将IC1PS位写入TIMx_CCMR1寄存器）
5 ） 通过在中设置CC1E位，启用从计数器到捕获寄存器的捕获TIMx_CCER寄存器。
6 ） 如果需要，通过在中设置CC1IE位来启用相关的中断请求TIMx_DIER寄存器和/或DMA请求，通过在TIMx_DIER寄存器。
1.3 发生输入捕获流程
为了处理过度捕获，建议在过度捕获标志。这是为了避免错过阅读后可能发生的过度捕获
标志和读取数据之前。
1） TIMx_CCR1寄存器在激活转换时获取计数器的值。
2）CC1IF标志被设置（中断标志）。如果至少有两次连续捕获，也会设置CC1OF发生，而标志未被清除。
3）根据CC1IE位生成中断
4）根据CC1DE位生成DMA请求
注意问题：
IC中断和/或DMA请求可以由软件通过设置EGR寄存器中相应的CCxG位。
2 使用STM32Cube配置工程
2.1 软件环境
| 软件名称 | 版本信息 |
|---|---|
| STM32Cube | STM32CubeMX 6.11 |
| STM32 HAL | STM32Cube_FW_F1_V1.8.5 |
2.2 配置参数
1）配置系统时钟：72M Hz,Timer的工作时钟为72M Hz
2) 使用定时器1配置输入捕获功能
其对应的IO口配置
计数器时钟参数和捕获通道参数
3）配置PWM相关参数
选择定时器8作为控制PWM的输出
PWM波对应的IO接口
Timer-8定时器相关参数
和PWM相关的参数配置
2.3 生成项目文件
使用STM32FCube完成项目配置后，就可以生成工程文件。生成代码如下：
3 功能实现
3.1 PWM调制占空比函数
在tim.c中实现一个函数，其用于实现调制PWM的占空比。函数原型如下：
void HAL_TIM_SetPWM_Pulse( uint32_t Pulse, uint32_t Channel)
{TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;sConfigOC.Pulse = Pulse;sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim8, &sConfigOC, Channel) != HAL_OK){Error_Handler();}
}3.2 应用函数库
创建App/product目录，实现应用函数。
1）pwm_ctrl.c 实现pwm的功能控制
2）input_capture.c 实现捕捉功能
1） 在 pwm_ctrl.c文件中配置PWM的占空比
void pwm_ctrl_Init( void )
{HAL_TIM_Base_Start( &htim8 );HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_1); // PC6 HAL_TIM_PWM_Start( &htim8, TIM_CHANNEL_2); // PC7HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 500, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_SetPWM_Pulse( 500, TIM_CHANNEL_2);
}
2）input_capture.c 实现捕捉功能
初始化捕捉功能参数：
static void set_captureMode( uint32_t Channel, uint32_t ICPolarity )
{TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};if(HAL_TIM_IC_Stop_IT(&htim1, Channel) != HAL_OK){/* Starting Error */Error_Handler();}sConfigIC.ICPolarity = ICPolarity;sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sConfigIC.ICFilter = 0;if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim1, &sConfigIC, Channel) != HAL_OK){Error_Handler();}if(HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, Channel) != HAL_OK) {/* Starting Error */Error_Handler();}
}3）捕捉功能回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{uint32_t uwIC2Value0;static uint32_t uwIC2Value2_list[2];static uint8_t count = 0;if(htim->Instance == TIM1) {if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){/* Get the 1st Input Capture value */uwIC2Value0 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);uwIC2Value2_list[count] = uwIC2Value0;count++;if( count == 2 ){count = 0;if( uwIC2Value2_list[1] > uwIC2Value2_list[0])printf(" cycle = %d us\r\n", uwIC2Value2_list[1]- uwIC2Value2_list[0]);}}}
}4 测试
4.1 功能框图
4.2 运行结果
1）使用逻辑分析仪测试，PWM的周期为10ms
2）使用捕捉功能测试的数据为： 10000us = 10ms
