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關(guān)于Stm32f1的輸入捕捉模式和PWM輸入模式

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ID:113276 發(fā)表于 2016-4-10 14:41 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
         輸入捕捉模式和PWM輸入模式的區(qū)別
       Stm32的通用定時(shí)器具備基本的輸入捕捉功能。所謂輸入捕捉功能,是指通用定時(shí)器可以通過檢測(cè)輸入信號(hào)的跳變沿,檢測(cè)到跳變沿的同時(shí)將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寫入相應(yīng)的寄存器。我們可以利用定制器的輸入捕捉模式可以測(cè)量輸入信號(hào)的高電平時(shí)間、占空比和頻率。

1、輸入捕捉模式
      Stm32的通用TIM2、3、4、5 都具有輸入捕捉的功能,每個(gè)定時(shí)器具有四個(gè)通道,并且每一個(gè)通道都可以單獨(dú)配置為輸入捕捉模式,主要用于測(cè)量輸入信號(hào)的高電平時(shí)間,也可測(cè)量信號(hào)的頻率(可能不太精確,尤其對(duì)于頻率很高的信號(hào)),如果用于測(cè)量信號(hào)的高電平時(shí)間,配置時(shí)需要注意定時(shí)器的時(shí)基頻率,下面的程序中有所說明。
     下面是具體的程序,配置TIM2的四個(gè)通道為基本輸入捕捉模式,定時(shí)器的時(shí)基頻率為1M,用于測(cè)量輸入信號(hào)的高電平時(shí)間。

void TIM_Configuration(void)
{

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =0xFFFF;   
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2 ,&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_PrescalerConfig(TIM2 , 71 ,TIM_PSCReloadMode_Immediate);   //即Ft=72M/72=1M

TIM2->CCMR1 &=(u16)0x0000;   //清零
TIM2->CCMR1 |=(u16)0x0101;   //TIM輸入2與IC2相連1與IC1相連
TIM2->CCMR2 &=(u16)0x0000;   //清零
TIM2->CCMR2 |=(u16)0x0101;   //TIM輸入3與IC3相連 4與IC4相連
TIM2->CCER = (u16)0x1111;   //上升沿捕捉 捕捉使能
   

//開啟 CC中斷
//使能 Time
TIM2->DIER =(u16)0x001E;    //TIM_IT_CC1 TIM_IT_CC2 TIM_IT_CC3 TIM_IT_CC4
//TIM2->DIER = (u16)0x0002;
TIM2->CR1  =((u16)0x0001);             //CR1_CEN_Set
u16 IC_Dat[9] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0};
u16 CaptureNumber1 = 0,CaptureNumber2 = 0,CaptureNumber3 =0,CaptureNumber4 = 0;
vu32 Capture1 = 0,Capture2 = 0,Capture3 = 0,Capture4 = 0;

void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) == SET) //判斷CH1是否出現(xiàn)跳變沿
  {
   if(CaptureNumber1 ==0)         //出現(xiàn)上升沿
    {
     IC_Dat[1] =TIM_GetCapture1(TIM2);    //得到CH1捕捉值1
     CaptureNumber1 = 1;
   TIM2->CCER &=(u16)0xFFFD;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0002;
    }
    elseif(CaptureNumber1 ==1)      //出現(xiàn)下降沿
    {
     IC_Dat[2] = TIM_GetCapture1(TIM2);  //得到CH1捕捉值2
   TIM2->CCER &=(u16)0xFFFD;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0000;
     if (IC_Dat[2] > IC_Dat[1])
     {
       Capture1 = (IC_Dat[2] - IC_Dat[1]);
     }
     else
     {
       Capture1 = ((0xFFFF - IC_Dat[1]) + IC_Dat[2]);
     }
     CaptureNumber1 = 0;
   //printf("\r\n TheIC12  of input pulse is %d \r\n" ,IC_Dat[2]);
   //printf("\r\n TheIC11  of input pulse is %d \r\n" ,IC_Dat[1]);
   printf("\r\n TheCapture1  of input pulse is %d \r\n" ,Capture1);
    }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
  }
  else if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) ==SET)  //判斷CH2是否出現(xiàn)跳變沿
  {
   if(CaptureNumber2 ==0)             //出現(xiàn)上升沿
    {
     IC_Dat[3] =TIM_GetCapture2(TIM2);            //得到CH2捕捉值1
     CaptureNumber2 = 1;
   TIM2->CCER &=(u16)0xFFDF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0020;
    }
    elseif(CaptureNumber2 ==1)      //出現(xiàn)下降沿
    {
     IC_Dat[4] = TIM_GetCapture2(TIM2);         //得到CH2捕捉值2
   TIM2->CCER &=(u16)0xFFDF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0000;
     if (IC_Dat[4] > IC_Dat[3])
     {
       Capture2 = (IC_Dat[4] - IC_Dat[3]);
     }
     else
     {
       Capture2 = ((0xFFFF - IC_Dat[3]) + IC_Dat[4]);
     }
     CaptureNumber2 = 0;
   //printf("\r\n TheIC22  of input pulse is %d \r\n" ,IC_Dat[4]);
  // printf("\r\n The IC21  ofinput pulse is %d \r\n" , IC_Dat[3]);
   printf("\r\n TheCapture2  of input pulse is %d \r\n" ,Capture2);
    }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
  }
  else if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC3) ==SET)  //判斷CH3是否出現(xiàn)跳變沿
  {
   if(CaptureNumber3 ==0)             //出現(xiàn)上升沿
    {
     IC_Dat[5] =TIM_GetCapture3(TIM2);            //得到CH3捕捉值1
     CaptureNumber3 = 1;
   TIM2->CCER &=(u16)0xFDFF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0200;
    }
    elseif(CaptureNumber3 ==1)      //出現(xiàn)下降沿
    {
     IC_Dat[6] = TIM_GetCapture3(TIM2);         //得到CH3捕捉值2
   TIM2->CCER &=(u16)0xFDFF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0000;
     if (IC_Dat[6] > IC_Dat[5])
     {
       Capture3 = (IC_Dat[6] - IC_Dat[5]);
     }
     else
     {
       Capture3 = ((0xFFFF - IC_Dat[5]) + IC_Dat[6]);
     }
           CaptureNumber3 = 0;
   //printf("\r\n TheIC32  of input pulse is %d \r\n" ,IC_Dat[6]);
   //printf("\r\n TheIC31  of input pulse is %d \r\n" ,IC_Dat[5]);
   printf("\r\n TheCapture3  of input pulse is %d \r\n" ,Capture3);
    }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC3);
  }
  else if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) ==SET)  //判斷CH3是否出現(xiàn)跳變沿
  {
   if(CaptureNumber4 ==0)             //出現(xiàn)上升沿
    {
     IC_Dat[7] =TIM_GetCapture4(TIM2);            //得到CH3捕捉值1
     CaptureNumber4 = 1;
   TIM2->CCER &=(u16)0xDFFF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x2000;
    }
    elseif(CaptureNumber4 ==1)      //出現(xiàn)下降沿
    {
     IC_Dat[8] = TIM_GetCapture4(TIM2);         //得到CH3捕捉值2
   TIM2->CCER &=(u16)0xDFFF;      //改變跳變沿
     TIM2->CCER |= (u16)0x0000;
     if (IC_Dat[8] > IC_Dat[7])
     {
       Capture4 = (IC_Dat[8] - IC_Dat[7]);
     }
     else
     {
       Capture4 = ((0xFFFF - IC_Dat[7]) + IC_Dat[8]);
     }
         CaptureNumber4 = 0;
  // printf("\r\n The IC42  ofinput pulse is %d \r\n" , IC_Dat[8]);
  // printf("\r\n The IC41  ofinput pulse is %d \r\n" , IC_Dat[6]);
   printf("\r\n TheCapture4  of input pulse is %d \r\n" ,Capture4);
    }
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4);
  }
}
  需要注意的問題
定時(shí)器的時(shí)基頻率不能太高,如果定時(shí)器工作于36M,采集50Hz的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)偏差(實(shí)測(cè)),所以程序中將定時(shí)器的時(shí)基頻率配置為了1M;
如果存在兩個(gè)以上中斷,需要設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí),否則容易出問題。
            
2、PWM輸入模式
       PWM輸入模式是輸入捕捉模式的高級(jí)應(yīng)用,對(duì)于測(cè)量頻率較高的輸入信號(hào)的頻率特別精確,當(dāng)然,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)模式,也得做出一點(diǎn)犧牲。相比于基本輸入捕捉功能的實(shí)現(xiàn)來說,PWM輸入模式中,一路輸入信號(hào)同時(shí)映射到兩個(gè)引腳,而且只有第一和第二通道可以配置為這種模式,換句話說,每個(gè)通用定時(shí)器只能測(cè)量一路輸入信號(hào),具體配置過程,詳見程序說明。
     下面是TIM2的第二通道工作于PWM輸入捕捉模式時(shí)的模塊配置程序:
void TIM_Configuration(void)
{

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;


TIM_ICInitStructure.TIM_Channel =TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection =TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler =TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =0x00;
TIM_PWMIConfig(TIM2,&TIM_ICInitStructure);


TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI2FP2);

TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset);

TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable);

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

voidTIM2_IRQHandler(void)
{

static float IC2Value =0;   
static float DutyCycle =0;   
static float Frequency =0;   
static float Paulse = 0;


IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM2);

Paulse = TIM_GetCapture1(TIM2);

DutyCycle = Paulse /IC2Value;  

Frequency = 72000000 / IC2Value;

printf("\r\n The DutyCycle  ofinput pulse is %%%d \r\n" , (u32)(DutyCycle * 100));
printf("\r\n The Frequency  ofinput pulse is %.2fKHz\r\n" , (Frequency / 1000));

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
}
      關(guān)于PWM輸入模式工作過程的詳細(xì)說明:(打字麻煩,所以直接截圖過來)
   


               

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