stm32系列定時(shí)器輸入捕獲檢測(cè)高、低脈沖時(shí)長(zhǎng)的方法附源程序

ID:407977 · 發(fā)表于 2019-7-16 10:47

大家好，本人在校老菜雞一個(gè)，最近抽空接手了一個(gè)項(xiàng)目，其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于“通過(guò)輸入捕獲檢測(cè)任意引腳、任意順序高低電平的持續(xù)時(shí)間”。
咱們直入主題，stm32的具有豐富的外設(shè)資源，小編選擇用stm32f1系列單片機(jī)作為核心控制器，來(lái)完成這個(gè)項(xiàng)目。
方案有兩種：
方案一：采用中斷，例如外部引腳中斷等，直接在檢測(cè)到指定電平時(shí)，發(fā)生跳變進(jìn)入中斷函數(shù)，然后進(jìn)行計(jì)時(shí)。
方案二：采用定時(shí)器輸入捕獲，在上升沿、下降沿時(shí)發(fā)生跳變，然后進(jìn)行計(jì)時(shí)。
優(yōu)缺點(diǎn)分析：方案一實(shí)行難度較小，但是需要引腳資源較多（一個(gè)檢測(cè)高電平，一個(gè)檢測(cè)低電平），時(shí)間精度稍微弱一點(diǎn)。
方案二擁有現(xiàn)成的歷程，直接調(diào)用即可，通過(guò)定時(shí)器輸入捕獲模式，中斷里進(jìn)行計(jì)數(shù)。
看似使用方案二是最佳的選擇，但是，如果這樣的話(huà)，小編就不用寫(xiě)這篇博客了

.
至于方案一、小弟也還沒(méi)有嘗試過(guò)，不清楚具體效果如何。

背景介紹（大牛不喜勿噴）
輸入捕獲模式：輸入捕獲模式可以用來(lái)測(cè)量脈沖寬度或者測(cè)量頻率，Stm32定時(shí)器除了定時(shí)器6和定時(shí)器7，其他定時(shí)器都有輸入捕獲功能，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在邊沿信號(hào)發(fā)生跳變的時(shí)候（上升沿、下降沿），將當(dāng)前定時(shí)器的值存放到對(duì)應(yīng)通道的捕獲/比寄存器中，完成一次捕獲，同時(shí)，可以再配置捕獲到相應(yīng)跳變時(shí)，是否觸發(fā)中斷/DMA等等。

一、測(cè)量高電平脈沖寬度：采用正點(diǎn)原子的代碼思路。先將引腳設(shè)定為下拉輸入，然后設(shè)置輸入捕獲為“上升沿觸發(fā)”，將當(dāng)前定時(shí)器中的時(shí)間存儲(chǔ)起來(lái)，然后再中斷里將觸發(fā)方式設(shè)置為“下降沿觸發(fā)”，再記錄一下觸發(fā)時(shí)間，二者相減，即可得出高電平持續(xù)時(shí)間。
二、測(cè)量低電平脈沖寬度：與測(cè)量高電平脈沖寬度正好相反，不過(guò)應(yīng)該如何設(shè)置呢？小編找了很久，也沒(méi)有答案，所以只能自己動(dòng)手，豐衣足食咯。
先看檢測(cè)高電平脈沖的代碼：
//定時(shí)器2中斷服務(wù)程序
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)// 這里采用了兩個(gè)變量作為臨時(shí)判斷條件，這兩個(gè)變量最初值都為0
{
  if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)//如果是發(fā)生了中斷，那么向下執(zhí)行

  {
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)//如果已經(jīng)捕獲到高電平那么就進(jìn)一步執(zhí)行程序。
{
if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//
{
   TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;/
   TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
}else TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
}
  }
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)//
  {
if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)  /
{
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;  /
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM2);
   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); /
}else       //
{
TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;
TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
   TIM_SetCounter(TIM2,0);
TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;  //
   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);  //
}
  }
  }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); /
}//////（小小吐槽一下，網(wǎng)站上傳圖片功能個(gè)人感覺(jué)有點(diǎn)雞肋。這一段很重要，必須要認(rèn)真去揣摩TIM2CH1_CAPTURE_STA的賦值關(guān)系。不要做拿來(lái)主義，這樣只能是拔苗助長(zhǎng)，得不償失。）
通過(guò)兩個(gè)變量的“與”、“賦值”等操作，對(duì)高電平進(jìn)行不同的操作。在輸入捕獲通道中，設(shè)置為上升沿觸發(fā)。過(guò)來(lái)一個(gè)上升沿，進(jìn)入中斷，檢查是否標(biāo)記位被賦值，如果沒(méi)有，代表是是第一次檢測(cè)到高電平，記錄當(dāng)前定時(shí)器的值，然后設(shè)置為下降沿........

測(cè)量低電平脈沖時(shí)長(zhǎng)的代碼：簡(jiǎn)述一下思路，就是同樣定義兩個(gè)變量，按照上述代碼的格式，照貓畫(huà)虎一次，幾乎沒(méi)有大的改變。
具體情況，請(qǐng)?jiān)诖a文件中進(jìn)行查看。
備注：有一個(gè)語(yǔ)句 TIM_SetCounter(TIM2,0);具體作用我在代碼中也有標(biāo)注，時(shí)間所限，就不再多說(shuō)了，一切盡在代碼中。有空再來(lái)補(bǔ)全相關(guān)內(nèi)容。

單片機(jī)源程序如下:

#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "usart1.1.h"
#include "oled.h"
#include "timer.h"
//MPU6050
//串口1發(fā)送1個(gè)字符
//c:要發(fā)送的字符
float x,y=0;
u8 xy[20];//用于接收坐標(biāo)?
u8 len;
u16 led0pwmval=1;
int main(void)
{
int i=0;
u8 t;
u16 times=0;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化
usart_init(19200); //串口初始化為9600
OLED_Init();
LED_Init();
TIM2_Cap_Init(0XFFFF,7199); //以1Mhz的頻率計(jì)數(shù) 0XFFFF----1111 1111 1111 1111(2進(jìn)制)//10khz計(jì)數(shù)頻率，每計(jì)數(shù)一下是1ms
TIM1_PWM_Init(9999,7199);//1MHZ頻率輸出。
TIM3_PWM_Init(9999,7199);//10kHZ技術(shù)頻率。
while(1)
{
//OLED_show();
//show1_all();這兩個(gè)暫時(shí)取消
//delay_ms(300);不清楚會(huì)造成什么樣的后果
TIM_SetCompare3(TIM3,led0pwmval);
TIM_SetCompare4(TIM3,led0pwmval);
// TIM_SetCompare4(TIM1,led0pwmval);
if(USART_RX_STA&0x8000)//判斷接收數(shù)組的最高位是否為一，本次接收是否完成
{
len=USART_RX_STA&0x3fff;//取出u16中的低16 位，得到此次接收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
USART_RX_STA=0;//對(duì)數(shù)組清零，方便下一次接收
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5)==0)
{
delay_ms(1000);
LED=0;
printf("1");
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6)==0)
{
delay_ms(1000);
LED=1;
printf("2");
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_7)==0)
{
delay_ms(1000);
printf("3");
}
convey();
}
}