標(biāo)題: 關(guān)于stm32f103代碼的分析測(cè)頻 [打印本頁(yè)]
作者: 李家渠    時(shí)間: 2017-12-18 20:50
標(biāo)題: 關(guān)于stm32f103代碼的分析測(cè)頻
最近電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽使用stm32測(cè)頻，最高可以測(cè)到72M時(shí)鐘的一半，故來(lái)分享

【教程】使用STM32測(cè)量頻率和占空比的幾種方法（申請(qǐng)置酷�。�
——傾夜·隕滅星塵

這幾天在論壇上面解答了好幾個(gè)詢問(wèn) STM32 測(cè)量頻率的貼子，覺(jué)得這種需求還是存在的（示波器、電機(jī)控制等等）。而簡(jiǎn)單搜索了一下論壇，這方面的貼子有但是不全。正好今年參加比賽做過(guò)這方面的題目（最后是一等獎(jiǎng)嘿嘿） ，所以把我們當(dāng)時(shí)嘗試過(guò)的各種方案都列出來(lái)，方便以后大家使用，也是作為一個(gè)長(zhǎng)期在論壇的潛水黨對(duì)論壇的回報(bào)。

PS:由于我們當(dāng)時(shí)的題目除了測(cè)量頻率之外，更麻煩的是測(cè)量占空比。而這兩個(gè)的測(cè)量方法聯(lián)系比較緊密，所以也一并把測(cè)量占空比的方法寫(xiě)出來(lái)。因?yàn)闀r(shí)間有限，所以并不能把所有思路都一一測(cè)試，只是寫(xiě)在下面作為參考，敬請(qǐng)諒解。

使用平臺(tái)：官方 STM32F429DISCOVERY 開(kāi)發(fā)板，180MHz 的主頻，定時(shí)器頻率 90MHz。  
相關(guān)題目：
（1）測(cè)量脈沖信號(hào)頻率 f_O，頻率范圍為10Hz～2MHz，測(cè)量誤差的絕對(duì)值不大于 0.1%。
（15 分）
（2）測(cè)量脈沖信號(hào)占空比 D，測(cè)量范圍為10％～90％，測(cè)量誤差的絕對(duì)值不大于2%。
（15 分）

思路一：外部中斷
思路：這種方法是很容易想到的，而且對(duì)幾乎所有MCU都適用（連 51 都可以）。方法也很簡(jiǎn)單，聲明一個(gè)計(jì)數(shù)變量 TIM_cnt，每次一個(gè)上升沿/下降沿就進(jìn)入一次中斷，對(duì)TIM_cnt++，然后定時(shí)統(tǒng)計(jì)即可。如果需要占空比，那么就另外用一個(gè)定時(shí)器統(tǒng)計(jì)上升沿、
下降沿之間的時(shí)間即可。
缺點(diǎn)：缺陷顯而易見(jiàn)，當(dāng)頻率提高，將會(huì)頻繁進(jìn)入中斷，占用大量時(shí)間。而當(dāng)頻率超過(guò)100kHz 時(shí)，中斷程序時(shí)間甚至將超過(guò)脈沖周期，產(chǎn)生巨大誤差。同時(shí)更重要的是，想要測(cè)量的占空比由于受到中斷程序影響，誤差將越來(lái)越大。
總結(jié):我們當(dāng)時(shí)第一時(shí)間就把這個(gè)方案 PASS 了，沒(méi)有相關(guān)代碼（這個(gè)代碼也很簡(jiǎn)單） 。
不過(guò)，該方法在頻率較低（10K 以下）時(shí)，可以拿來(lái)測(cè)量頻率。在頻率更低的情況下，可以拿來(lái)測(cè)占空比。

思路二：PWM輸入模式
思路：翻遍ST 的參考手冊(cè)，在定時(shí)器當(dāng)中有這樣一種模式：

完整的pdf格式文檔51黑下載地址（共17頁(yè)）：
使用STM32測(cè)量頻率和占空比的幾種方法 (1).pdf (897.55 KB, 下載次數(shù): 50)


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include "led.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "sys.h"
  4. #include "key.h"
  5. #include "usart.h"
  6. #include "exti.h"
  7. #include "timer.h"
  8. #include "lcd.h"
  9. //ALIENTEK Mini STM32開(kāi)發(fā)板范例代碼4
  10. //外部中斷實(shí)驗(yàn)   
  11. //技術(shù)支持：www.openedv.com
  12. //廣州市星翼電子科技有限公司
  13. long unsigned int red,blue,green=0;
  14. unsigned int count=0;


  17. int main(void)
  18. {        

  20.         delay_init();                     //延時(shí)函數(shù)初始化        
  21.                  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組2
  22.   uart_init(9600);         //串口初始化為9600,必須要有，不然復(fù)位后不顯示
  23.         LED_Init();
  24.         LCD_Init();
  25.   TIM1_Int_Init();
  26.         TIM3_Int_Init(99,7199);//10Khz的計(jì)數(shù)頻率，計(jì)數(shù)到5000為0.5s
  27.          POINT_COLOR=RED;
  28.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
  29.   while(1)
  30.         {
  31.           LCD_ShowString(0,0,200,24,24,"frenqucy");        
  32.                 LCD_ShowNum(30,70,red,10,24);//語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，放在主函數(shù)里 不然定時(shí)器定時(shí)不準(zhǔn)
  33.                 LCD_ShowNum(30,90,blue,10,24);//語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，放在主函數(shù)里 不然定時(shí)器定時(shí)不準(zhǔn)
  34.                 LCD_ShowNum(30,110,green,10,24);//語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，放在主函數(shù)里 不然定時(shí)器定時(shí)不準(zhǔn)
  35.         }
  36. }
  37. void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中斷
  38. {
  39.         if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源
  40.         {
  41.                
  42.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源         
  43.                 switch (count)
  44.                 {
  45.                   case 0:         
  46.             green=TIM_GetCounter(TIM1);
  47.             TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=0;        break;
  48.                         case 1:
  49.             red=TIM_GetCounter(TIM1);
  50.             TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=1;        break;
  51. ……………………

  53. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:
0-131k.rar (496.23 KB, 下載次數(shù): 62)


作者: xuejiqingtian    時(shí)間: 2018-7-5 21:25
希望可以運(yùn)行，謝謝
作者: yggs2103    時(shí)間: 2020-1-15 21:34
謝謝分享，測(cè)試一下



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