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STM32F103单片机的定时器不仅能输出PWM波，而且还能捕获输入的PWM波。可以通过定时器的捕获功能测量输入PWM波的周期和占空比。其中定时器的输入捕获功能如下：
在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存 器(TIMx_CCRx)中。当发生捕获事件时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置1，如果开放了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA请求。如果发生捕获事件时CCxIF标志已经为高，那么重复捕获标志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置1。写CCxIF=0可清除CCxIF，或读取存储在TIMx_CCRx寄存器中的捕获数据也可清除CCxIF。写CCxOF=0可清除CCxOF。
这里就使用捕获模式测量PWM波形的高电平时长，具体实现原理简单的来说就是，当第一个上升沿到来之后，清空计数器，当第一个下降沿到来之后，此时计数器的值就是高电平的值。 设置代码如下：
void TIM5_Cap_Init(u16 arr, u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//时钟初始化
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//IO口初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//TIM5初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);
//TIM5输入捕获参数
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01 选择输入端 IC1映射到TI1上
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
TIM_ICInit(TIM5, &TIM_ICInitStructure);
//中断分组初始化
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);
}
u8 TIM5CH1_CAP_STA = 0; //输入捕获状态
u16 TIM5CH1_CAP_VAL; //输入捕获值
void TIM5_IRQHandler(void)
{
if((TIM5CH1_CAP_STA & 0x80) == 0)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET) //溢出中断
{
if(TIM5CH1_CAP_STA & 0x40) //已经捕获到高电平了
{
if((TIM5CH1_CAP_STA & 0x3F) == 0x3F) //高电平太长了
{
TIM5CH1_CAP_STA |= 0x80; //标记成功捕获了一次
TIM5CH1_CAP_VAL = 0xFFFF;
}
else
TIM5CH1_CAP_STA++;
}
}
if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET) //捕获中断
{
if(TIM5CH1_CAP_STA & 0x40) //下降沿捕获
{
TIM5CH1_CAP_STA |= 0x80; //标记成功捕获一次高电平脉宽
TIM5CH1_CAP_VAL = TIM_GetCapture1(TIM5);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Rising); //设置上升沿捕获
}
else //上升沿捕获
{
TIM5CH1_CAP_STA = 0; //清空
TIM5CH1_CAP_VAL = 0;
TIM_SetCounter(TIM5, 0);
TIM5CH1_CAP_STA |= 0x40; //标记捕获到了高电平
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Falling); //设置下降沿捕获
}
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1);
}
复制代码这里使用定时器5的通道1来进行捕获，首先设置通道1为上升沿捕获，当上升沿触发中断之后，清空计数器的值，然后将中断设置为下降沿中断。当下一次下降沿中断触发后，此时的时间就是PWM波的高电平时间，接着再将中断设置为上升沿中断，等待下一次高电平的触发。
每次捕获成功时，在主函数中将高电平时长打印出来。
extern u8 TIM5CH1_CAP_STA; //输入捕获状态
extern u16 TIM5CH1_CAP_VAL; //输入捕获值
int main(void)
{
u32 temp = 0;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
uart_init(115200);
LED_Init();
LED0 = 1;
LED1 = 1;
delay_ms(500);
LED0 = 0;
LED1 = 0;
TIM3_PWM_Init(3600-1,0); //不分频。PWM频率=72000000/3600=20Khz PB5输出PWM
TIM5_Cap_Init(0xffff, 72 - 1); //以1Mhz的频率计数 PA0
printf("Input Capture test!!!\r\n");
while(1)
{
delay_ms(10);
TIM_SetCompare2(TIM3,TIM_GetCapture2(TIM3)+1);
if(TIM_GetCapture2(TIM3)==3600)
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
if(TIM5CH1_CAP_STA & 0X80) //成功捕获到了一次上升沿
{
temp = TIM5CH1_CAP_STA & 0X3F;
temp *= 65536; //溢出时间总和
temp += TIM5CH1_CAP_VAL; //得到总的高电平时间
printf("HIGH:%d us %d ms %d s\r\n", temp,temp/1000,temp/1000000); //打印总的高点平时间
TIM5CH1_CAP_STA = 0; //开启下一次捕获
}
}
}
复制代码定时器3用来产生一个PWM波，然后通过定时器5的捕获功能来测量PWM波的高电平时间。