STM32 学习笔记_8 定时器中断：输入捕获

输入捕获

输入引脚发生跳变时，cnt的值会被记录到ccr中，可以用于测量pwm信号等。配置成pwmi模式还可以同时测量频率和占空比。主从触发模式可以实现硬件全自动测量。

高级定时器和通用定时器才有的功能。

这个功能只能测数字信号，对于a信号需要通过比较器等简历ad转换为数字信号。

测周法速度快，一个周期就测出结果来，但是噪声影响误差可能大。

输入信号经过滤波去除一些毛刺，让信号更稳定；分两路传输，比如CH1分IC1 IC2，这样方便切换，而且方便拓展，比如PWMI要同时计算占空比和频率。

TRC和异或电路用于三相电机。

我们配置psc，设定如上升沿保存一下ccr值，就可以记录两个上升沿之间时间周期了。然后cnt清零。

滤波ICF配置：连续n个相同的事件才会被记录。比如一直是稳定的高电平。如果信号一直抖动就不会记录。如果噪声大可以把这个参数设大一些。

滤波后检测边沿，通过TIFP进行选择。

输出可以设置分频，CC1E使能。TIFP会自动从模式触发cnt清零。

主模式：自身定时器输出信号去触发别的外设。

从模式：接收其他（或自身）外设的信号用于控制自身定时器的运行。

比如本次我们要用到的功能就是从模式的reset，reset cnt。

还有一些其他的用途比如两个定时器级联，第一个定时器预分频后的输出给第二个定时器，这样两者预分频可以计数的周期就更大了。

总结原理：

fc：时钟源频率/psc.

N：最新的ccr值。

fc/N可算出信号频率。

注意cnt有上限如65535，因此如果信号频率太低可能溢出，这时我们可以把psc调大一点。
1 2定时器只能设置1 2 的从模式，如果想用3 4定时器去触发reset指令，需要用到中断函数，比较消耗资源。

通过上图方式获取频率和占空比。CCR1是整个周期长度，CCR2是高电平周期长度，做比可以求得占空比。

代码：输入捕获模式测频率

我们没有信号发生器，所以利用上节课的PWM波形输出给另一个引脚，另一个引脚IC获得其频率。

因为我们要尝试不同的输入波形，因此psc的值会改变。因此可以写一个改变psc的函数。

初始化函数类似OC。下面的可以同时初始化多个通道。

赋初值。

选触发源。

这个是选择主模式输出的触发源和选择从模式的模式。

读取ccr值。oc状态下ccr只写，可以用setCompare写入。ic状态只读，用这四个函数读。

#include "stm32f10x.h"

void IC_Init(){
    
    
    //1. 打开输入接收的RCC,GPIO
    //2. 时基单元，启动计数器
    //3. 设置输入捕获单元
    //4. 选用触发源
    //5. 设置触发后的reset操作
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    TIM_InternalClockConfig(TIM3);
    
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;//满计时，尽量避免溢出
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;//输入信号频率：1MHz
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
    
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//PA6对应定时器3 ch1
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0xF;//滤波消除毛刺，越大效果越好，看需求
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler =TIM_ICPSC_DIV1;//不分频，每次都触发
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直连或者交叉通道
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
    
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);//定时器1的从模式
    
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);
    
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

uint32_t IC_GetFreq(void){
    
    
    //fc: 1MHz
    return 1000000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//CH1的捕获
}

main里设置psc=720,则输入频率为1MHz，1000000，设置ccr值为50。

	PWM_SetPrescaler(720-1);//freq: 72M/100/720
    TIM_SetCompare1(TIM2,50);//duty: 50/100

OC：PWM设置ccr=50，psc 7200， period 100（因为duty=ccr/(arr+1)，所以如果修改输出引脚的分频采用修改arr的方案，那么占空比也会随之改变，不好计算。不如我们固定arr，修改psc。），也就是占空比50/100为一半。因此输出1kHz的波形。

IC：100 0000/1000=1000. 两次相邻的上升沿之间计数1k，用总频率1M/1k得出输入波形。

至于get函数为什么+1，题主也想不太明白，据老师所说可能是到了那里刚好跳变没有记录上上升沿之类的。

代码：检测频率和上升沿

基本不太变，把其中一个IC初始化函数改成同时初始化两个通道的函数。初始化只需要改这一条就行，库函数自动把另一个通道调整为相反的。比如通道1直连上升沿触发，通道2交叉下降沿触发。

TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

再写一个获取占空比的函数：

uint32_t IC_GetDuty(void){
    
    
    return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}

改setprescaler改频率，改setcompare改duty。

输入信号频率1MHz，计数器最大65535，因此最低不溢出的频率是1M/65535≈15Hz。
要求误差如千分之一，那么频率为1M/1k=1k.