STM32统计频率有许多种方式，有使用外部中断+定时器的方法，但是还有一种更加准确，可以计算占空比的方法。
5 ]% Q7 S' a( f, ]+ T
即使用输入捕获来统计。

输入捕获的基本原理是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号（如上升沿或下降沿），在边沿信号发生跳变时，将当前定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）中，从而完成一次捕获。此外，还可以配置捕获时是否触发中断或DMA等。

我们可以配置一个外部中断的中断回调函数，在中断回调函数中，我们可以计算两个脉冲的时间差来准确的计算脉冲的周期（频率）
* O; b; w4 X! O, y: L

, F- M8 ^* u: F! f9 N9 [5 w
这里我使用蓝桥杯的竞赛平台，STM32G431原理图中有两个NE555产生方波连接至PA15和PB4。

: X' t( j0 M8 ~; v! {# O$ J' m
( u+ P7 z2 ?& H
0 g& u8 y1 \, r9 L这里的PB4和PA15分别对应了TIM16的CHANNLE1和TIM8的CHANNLE1。
1 {5 w! }6 Q$ _5 j# ~% M- `: m


触发方式选择上升沿触发，这边定时器分频系数选择150-1,1us计数一次，最高计数65535即计数时间65.53ms，对应的最低频率为15HZ。

最高计数频率为1us即100KHZ,滤波系数选择0（因为不是按键没有杂波）


5 x3 ^! k0 t/ |' ^
* [5 U5 f' m) C/ u* s6 f( T& k
开启定时器中断。
, ^# o' ?5 h0 Q0 n* ^  h2 j! e' l9 W! a
* {8 q4 A1 t- e) p& ~1 |这里的中断触发有两种可能：第一是计数器溢出导致的中断触发，第二种是检测到上升下降沿导致的中断触发。
3 r, @3 y8 u& ?& c  V
+ u$ _" z  s- r$ S+ N/ s由于我们的测量频率在我们的计数频率之内，所以我们不考虑计数溢出导致的中断触发。

这里分频系数也不能太高，我就干脆不分频了。
% _" i" f+ q, e
因为等会我们会清除计数器
: o" v; `$ L0 Y7 ~
# L8 B) O9 j/ I) P9 g# }. X- C

1. struct Pre
   : y' h+ o2 f! s3 f0 U) X- h9 [; {
2. {
   
3.   float HighTime;//高电平时间
   
4.   float LowTime;//低电平时间
   
5.   uint8_t CapStatus;//计算是否是第二次捕获
   & G" A8 g5 P* {  X
6.   float Frequent;//频率值
   7 j- I1 F4 D' h" A- i* g4 l
7.   float Time;
   
8.   uint8_t EndFlag;//捕获结束
   * U/ {2 j. z# q5 S' S/ n" q9 j
9.   float Duty;//占空比
   
10. };
    7 I7 M- B. c+ w- w; v3 d6 K# ?
11. 
    + U9 y. ^8 t" u6 z8 Q& O
12. 
    # K  D$ a' J( v* ~3 K2 ^
13. 
    
14. 
    
15. void GetFreq(struct Pre*pre,TIM_HandleTypeDef * htim,uint32_t Channel)
    / z: N1 |% \' J. G, s; k
16. {
    
17.     if(!pre->EndFlag)
    
18.     {
    
19.       if(pre->CapStatus == 0)        //第一个上升沿
    
20.          {
    
21.            pre->CapStatus = 1;
    
22.            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); //设置成下降沿触发
    - p5 F" k& j0 H% S
23.            __HAL_TIM_SetCounter(htim, 0);    //清空定时器计数值
    % W. u" Z6 j* f
24.            pre->HighTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);    //由第一个上升沿设为起始位置
    ; ^1 Q" {. Q- k# B3 G
25.           }else if(pre->CapStatus == 1)    //第一个下降沿
    
26.           {
    6 J! d: w& g( D" V* O4 g
27.              pre->CapStatus = 2;
    : w) V1 }+ r3 \( z4 n; E
28.              pre->LowTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);    //低电平起始位置
    
29.              __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); //设置成上升沿触发
    
30.           }else if(pre->CapStatus == 2)    //第二个上升沿
    0 ^2 N+ i+ M, b
31.           {
    
32.           pre->CapStatus = 0;
    6 o. V6 V# ?3 l% R: K( ^
33.           pre->HighTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);
    / j8 E! j9 H' Z6 P
34.           //计算频率
    
35.           pre->Frequent = 1/pre->HighTime*100000;
    
36.           //计算占空比
      ^! e, z6 Q7 R: D* f
37.           pre->Duty = (float)pre->LowTime / (pre->HighTime+1);
    ( ~) e7 ~  l1 j6 u1 X$ ?/ P
38.           pre->EndFlag = 1;
    
39.           }
    ( F2 J( b. D4 y6 g  I
40.     }
    
41. 
    5 a4 s$ `/ ?: E, _; ]" ]" u: i! }
42. 
      W+ v% F; ^) g: R
43. }

复制代码

我们定义一个结构体存放计数值和频率值，之后写一个函数来计算频率值。

! t8 \0 }! t+ M主要统计两个上升沿之间的时间。

1.     HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim16);
   
2.     HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
     Y1 W6 y& O- Z. z! N# k6 K
3.     __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim16,TIM_IT_UPDATE);    //一定要开启TIM16的更新中断
   * u  o4 ]) e3 P$ R# u
4.       HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim8);
   
5.     HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim8,TIM_CHANNEL_1);
   9 Y2 ?' E5 v  w- p/ O2 ~! k- c
6.     __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim8,TIM_IT_UPDATE);    //一定要开启TIM8的更新中断

复制代码

开启定时器计数以及使能中断。
' d/ P. }2 J$ C2 o
6 v, W2 r& W. I" _* _% `

1. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   * D* \# A& u$ q4 U) k
2. {
   
3.   if(htim==&htim8)
   
4.   {
   
5.     GetFreq(&pre1,htim,TIM_CHANNEL_1);
   
6.   }
   9 Z/ }8 E) C& |% Q
7. }

复制代码

输入捕获到频率检测。

5 ]3 W* i. `5 Q# g

1.       if(pre1.EndFlag)
   
2.       {
   
3.         sprintf(pr,"FreQuent:%.2f",pre1.Frequent);
   
4.         LCD_DisplayStringLine(Line4,pr);
   ( \3 K# Q. T5 W/ E! |
5.         pre1.EndFlag = 0;
   
6.       }

复制代码

如果检测结束则打印频率值。
+ \. q5 s; A3 \  [4 p3 R
' }# ]9 G, r3 @# A$ G3 {
3 |1 P6 W) P+ G
; W" G/ {2 ?. c* P# s( A/ N

. z2 d6 @+ n' _
. r) f" B9 P" v' P0 \5 K5 q* H
' `! h# Y: y+ F$ l我们可以看到理论最低频率为716.41HZ
0 T; D4 S% \, j' G+ ]" E! {, I+ P
* g' D: n5 |; y2 v
! g/ J$ ?4 |3 ^1 R( v1 {5 Z: E
% |, H- J, E9 g) x( o' Y可以看到测量最低频率为713.17HZ和理论值的差距非常的小。
+ G5 B* s( V! P
- ?# ?, W2 v: A: n6 i1 G
3 j& s/ `& Z  \" H2 V( J+ o
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% I( M$ S& o) @' Z' Y

, ~! X, l, z" n