cortex_m3_stm32嵌入式学习笔记（十）：输入捕捉实验（定时器的输入捕捉）
时间： 20:21:01
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标签：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。
本章我们用到 TIM2_CH1 来捕获高电平脉宽，也就是要先设置输入捕获为上升沿检测，记录发生上升沿的时候
TIM2_CNT 的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获，当下降沿到来时，发生捕获，并记录此时的 TIM2_CNT 值。这样，前后两次 TIM2_CNT 之差，就是高电平的脉宽，同时 TIM2 的计数频率我们是知道的，从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。
至于为什么TIM2_CH1来测量WK_UP的脉宽。。看图：
显然，TIM_CH1是连在PA0上的。。
本节实验是在上节PWM的基础上改动的
#include &timer.h&
#include &led.h&
#include &sys.h&
#include &usart.h&
//PWM 输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitS
TIM_TimeBaseInitTypeDef
TIM_TimeBaseS
TIM_OCInitTypeDef
TIM_OCInitS
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
//使能GPIO外设时钟使能
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH2的PWM脉冲波形
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
//TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_E //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_H //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
//根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
//CH1预装载使能
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
//使能TIM1
void TIM2_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
TIM_ICInitTypeDef
TIM2_ICInitS
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitS
TIM_TimeBaseInitTypeDef
TIM_TimeBaseS
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitS
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能TIM2时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//使能GPIOA时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin
= GPIO_Pin_0;
//PA0 清除之前设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
//PA0 下拉
//初始化定时器2 TIM2
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =
//预分频器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
//TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM2输入捕获参数
TIM2_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01
选择输入端 IC1映射到TI1上
TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_R //上升沿捕获
TIM2_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
TIM2_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
//配置输入分频,不分频
TIM2_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
TIM_ICInit(TIM2, &TIM2_ICInitStructure);
//中断分组初始化
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
//TIM2中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
//先占优先级2级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
//从优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC1IE捕获中断
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE );
//使能定时器2
u8 TIM2CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
//bit7:捕获完成标志
//bit6：捕获到高点平标志
//bit5~0：捕获到高电平后定时器溢出的次数
u32 TIM2CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值
void TIM2_IRQHandler(void)
if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
}else TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)
//捕获到一个下降沿
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;
//标记成功捕获到一次上升沿
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM2);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
//还未开始,第一次捕获上升沿
TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
TIM_SetCounter(TIM2,0);
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;
//标记捕获到了上升沿
TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);
//CC1P=1 设置为下降沿捕获
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
前两个初始化的函数没什么好说的，看最后那个中断服务函数。分析一下测量脉冲的原理：
先看一下这个变量
u8 TIM2CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
//bit7:捕获完成标志
//bit6：捕获到高点平标志
//bit5~0：捕获到高电平后定时器溢出的次数首先当第一次触发捕获中断的，程序进入中断服务函数，判断是否捕获完成，很显然还没完成（因为TIM2CH1_CAPTURE_STA初始值为0），然后进入捕捉中断服务的if语句
因为在上面的初始化函数中设置的上升沿捕捉，而第一次进来TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40很明显等于0，这是开始改动捕捉方式，改为下降沿捕捉（对称式捕捉？。。），最关键的是令TIM2CH1_CAPTURE_STA的第6为1，ok等待下一次捕捉中断触发就可以算一次完整的捕捉了，当然这里还有一个问题，有可能你在等的时候定时器溢出了。。这时候我们就借助更新中断（我觉得叫它溢出中断更形象啊）来统计溢出次数，溢出次数很巧妙的记在了TIM2CH1_CAPTURE_STA的0-5位，但如果时间还长TIM2CH1_CAPTURE_STA的第5位也溢出了怎么办？。。没办法，强制结束本次捕捉吧
#ifndef _TIMER_
#define _TIMER_
#include &sys.h&
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
void TIM2_Cap_Init(u16 arr,u16 psc);
#endif主函数
保留了PWM输出
#include &led.h&
#include &delay.h&
#include &usart.h&
#include &timer.h&
#include &sys.h&
extern u8 TIM2CH1_CAPTURE_STA;
extern u16 TIM2CH1_CAPTURE_VAL;
void init(void)
NVIC_Configuration();
delay_init();
uart_init(9600);
LED_Init();
TIM1_PWM_Init(899,0);//PWM频率80KHz
TIM2_Cap_Init(0xFFFF,72-1);//以1MHz的频率计数
int main(void)
u32 temp=0;
delay_ms(10);
TIM_SetCompare1(TIM1,TIM_GetCapture1(TIM1)+1);
if(TIM_GetCapture1(TIM1)==300)TIM_SetCompare1(TIM1,0);
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次高电平
temp=TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
temp*=65536;
//溢出时间总和
temp+=TIM2CH1_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
TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;
//开启下一次捕获
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