stm32定時器pwm模式輸入捕獲

stm32中的定時器，除了TIM6和TIM7，其他定時器都有輸入捕獲功能。這種模式通常用在對輸入信號頻率frequency、占空比duty、高低脈寬的計(jì)算中，具有很廣泛的用途。

STM32的輸入捕獲，簡單的說就是通過檢測TIMx_CHx上的邊沿信號，在邊沿信號發(fā)生跳變（比如上升沿/下降沿）的時候，將當(dāng)前定時器的值（TIMx_CNT）存放到對應(yīng)的通道的捕獲/比較寄存（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發(fā)中斷/DMA 等。

PWM模式捕獲方法：利用TIM3_CH1作PWM輸出，TIM2_CH2捕獲上述PWM信號，并測出頻率和占空比。設(shè)置PWM頻率為1KHz，占空比50%。

具體步驟：

1. 為了實(shí)現(xiàn)PWM輸入捕獲，TIM2占用了2個通道。第2通道的電平變化會被第一通道和第二通道引腳檢測到，其中第一通道被設(shè)置為從機(jī)模式（如何快速判別主從機(jī)模式，規(guī)則如下：如果設(shè)置的是第二通道作為PWM輸入捕獲，則剩余的第一通道都為從機(jī)，反之亦然）。

2. 假設(shè)輸入的PWM從低電平開始跳變，在第一個上升沿到來時，1,2通道同時檢測到上升沿。而從機(jī)設(shè)置為復(fù)位模式，所以將TIM2的計(jì)數(shù)值復(fù)位至0，此時不會產(chǎn)生一個中斷請求。

3. 下一個到來的電平是下降沿，此時通道1發(fā)生捕獲事件，將計(jì)數(shù)值存入通道1的CCR1里。

4. 然后是第二個上升沿到來后，此時通道2發(fā)生捕獲事件，將此時的計(jì)數(shù)值存入通道2的CCR2里。復(fù)位模式此時又將TIM2計(jì)數(shù)值復(fù)位至0，等待第二個下降沿到來。

5. 一次捕獲過程完成，則PWM的頻率f=72M/CCR2;占空比：duty=(CCR1/CCR2)X100%

注：

PWM輸入模式時，用到兩個通道(一般用TIMx_CH1或TIMx_CH2)，只給其中一個通道分配gpio時鐘即可，另一個在內(nèi)部使用。給一個通道分配gpio時鐘后，需要設(shè)置另一個為從機(jī)且復(fù)位模式。(例如使用ch2,ch1就得設(shè)置成從機(jī)模式)。當(dāng)一個輸入信號（TI1或TI2）來臨時，主通道捕獲上升沿，從機(jī)捕獲下降沿。

在CH2通道中：

TI2FP1和TI2FP2都來自同一信號TI2 的邊沿檢測，信號相同，同一個TIx輸入映射了兩個ICx信號。

TI2FP1和TI2FP2可以分別由連接到的ICx(IC1或是IC2）相對應(yīng)的控制寄存器設(shè)為上升沿或是下降沿觸發(fā)，這兩個ICx信號分別在相反的極性邊沿有效。如果TI2FP2設(shè)置為上升沿觸發(fā)，則TI2FP1設(shè)置為下降沿觸發(fā)，二者極性相反。

CH1,3,4相同。

file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002.jpg

具體程序：

include “pbdata.h”

void RCC_Configuration(void);

void GPIO_Configuration(void);

void NVIC_Configuration(void);

void TIM2_Configuration(void);

void TIM3_Configuration(void);

void USART_Configuration(void);

int fputc(int ch,FILE *f)

{

USART_SendData(USART1,(u8)ch);

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);

return ch;

}

int main(void)

{

RCC_Configuration(); //配置時鐘

GPIO_Configuration();//IO口配置

TIM3_Configuration();

TIM2_Configuration();

NVIC_Configuration();

USART_Configuration();

while(1)

{

if(flag==1)

{

flag=0;

printf(“the duty is %d/r/n”,duty);

printf(“the frequency is %.2fKHz/r/n”,freq);

}

}

}

void RCC_Configuration(void)

{

SystemInit();

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2|RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

}

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//LED

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;//PWM,TIM3_CH1

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;//TIM2_CH2

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

}

void TIM2_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2；//選擇TIM2_CH2，選擇輸入端 IC2映射到TI2上

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿捕獲

TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//映射到TI2上

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//在捕獲輸入上每探測到一個邊沿執(zhí)行一次捕獲

TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0;//濾波設(shè)置，經(jīng)歷幾個周期跳變認(rèn)定波形穩(wěn)定。（采樣高電平，只有連續(xù)采集到N個電平是高電平時才認(rèn)為是有效的，否則低于N個時認(rèn)為是無效的，N取0x0-0xF）

TIM_PWMIConfig(TIM2,&TIM_ICInitStructure);//以上是輸入捕獲配置

TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI2FP2);//選擇濾波后的TI2FP2輸入作為觸發(fā)源，觸發(fā)下面程序的復(fù)位

TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset);//從模式控制器被設(shè)置為復(fù)位模式-選中的觸發(fā)信號上升沿重新初始化計(jì)數(shù)器并產(chǎn)生一個更新信號（上升沿一到，TIM2->CNT被清零，每次上升沿來到，CNT都會被清零）

TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//啟動定時器的被動觸發(fā)

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC2,ENABLE);//捕獲中斷打開

TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_CC2);//清除標(biāo)志位

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定時器2

}

void TIM3_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=72000;//計(jì)數(shù)初值

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=0;//分頻系數(shù)

TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=0;//時鐘分割

TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù)模式

TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct);

//TIM3_CH1作為pwm輸出

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=36000;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;

TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);

TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);

TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

}

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority= 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void USART_Configuration(void)

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;

USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

USART_Cmd(USART1,ENABLE);

USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);

}

//中斷程序

void TIM2_IRQHandler(void)

{

if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2)==Bit_SET)

{

float IC2Value=0;

float DutyCycle=0;

float Frequency=0;

float pulse=0;

IC2Value=TIM_GetCapture2(TIM2);//獲得CCR2的值

pulse=TIM_GetCapture1(TIM2);//獲得CCR1的值

DutyCycle=pulse/IC2Value;

Frequency=72000000/IC2Value;

duty=(u32)(DutyCycle*100);

freq=(Frequency/1000);

flag=1;

TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC2);

}

}

duty和freq是定義的全局變量

extern u32 duty;

extern u16 freq;

u32 duty=0;

u16 freq=0;