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STM32 PWM捕获 两种方法详解

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STMCU-管管 发布时间:2021-6-18 12:48
STM32 的TIM的捕获PWM波,是为了频率和占空比,这两种数据结果!它 的最基本的原理就是(打个比方):例如一个高电平上升沿过来,捕获的数值就是上升为的高电平的TIM的计数值(TIM定时器,CNT不断增加,再重新装载),这点是最基本的内容!后面就是通过前后的数值计算可以获得占空比 频率。
- N! e* a: n! r8 i) O2 j+ A3 R
. N4 \. L7 h: W7 c. }
& {9 d. }9 Y+ s* |3 z
第一种方法:
1 Y9 }- i! W5 O( e- R 11.png
) m# K8 f' I2 U/ y 官方的正统方法
: j" r& ~2 M' L* U   IC1和IC2为一组通道,IC3和IC4为一组通道,以上图为例可以得到上升沿是IC1的值为600(假设),此时TIMx_CCR2不变,计数器复位为0,然后在下降沿的时候,IC2读取计数值 即为高电平时间300(假设),当道下一个周期的上升沿时,IC1读取为600,计数器复位为0;+ R% S+ ?2 P$ ~7 {% o: F, X
————————————————8 X& E- W0 g! w+ D
  1. void pwmIC_Init()! L. N+ o2 p( D+ I4 w
  2. {! R& e8 W  G& e8 N! ?1 D
  3.        
    2 p" O7 K) c) b' }) f
  4.                 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    1 O4 w9 C; c9 q, c& y
  5.                 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;2 v/ b1 w( b% O* ?& r5 u
  6. 6 h+ [& o- C" ^6 P
  7.                 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);! s! W2 i4 K; q. X
  8.                 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);+ H* B9 L8 {) J. \  l' ]( Z

  9. * d5 s- x  {# u' }# @( ^
  10.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;' x9 B* g7 x0 [7 e3 w2 N: z
  11.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;" t/ p% K: Q# f% k4 a
  12.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;" ?8 Z4 X; M, Q6 ~" Z
  13.                 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    2 g/ k3 Z: _$ o
  14. $ k. O* N( c/ o: c# i$ p
  15. $ c6 \) o2 n5 R* p9 X& c
  16.                 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;+ V% E3 g" }' G# m$ y9 ~5 n4 n
  17.                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;7 k3 G( }% b7 I6 T
  18.                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;4 F: S: W3 N/ K& S
  19.                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  K( {; I, J$ ?0 Q% e/ e+ ~
  20.                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
    - a* X; u& q- M! k

  21.   \+ r2 w* l- t9 P  O: |
  22.                 TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
    8 D7 Y  Y" }3 D8 u1 T3 M0 V& _7 [
  23. " ~4 O7 e% K2 e1 ~4 {  M6 w
  24.                 TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI2FP2);
    $ ]0 h( B  v, B( n
  25.   q0 q( f; C9 y5 v4 l6 [3 O
  26.                 TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);
    - {) k* U, V# ~' ]
  27. $ n' J" ]$ D5 y- W) `5 L
  28.                 TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
    ! P( d, d3 [' K: V! `

  29. " y5 h& l" d  L! Y' P
  30.                 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);2 t0 V9 [( Q% V# f- K& x
  31. 7 ^3 A+ W& f; O4 \( @0 C
  32.                 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC2, ENABLE);
    6 C" X4 M  h+ \1 X. X
  33. 7 h8 N" e6 A7 c+ j: {3 d
  34.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;# G# D6 k1 x4 L% j
  35.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;7 s; o' z! P$ B1 H* B2 S4 R1 E
  36.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;6 f5 Q: G$ b; l& Y: I& Z
  37.                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;1 m! K6 c3 E7 s5 s$ j& W$ ~
  38.                 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);6 h- }: i3 V3 @8 `8 s1 ]+ ?4 q" h# Z

  39. 7 H* h/ X- b  l* o9 k" w' f
  40. }
    5 O; d5 c9 ~( w' z- `# h% @7 d
复制代码
这里最关键的就是TIM_ICPolarity_Rising 为上升沿开始捕获,TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI2FP2);9 u( D7 r* k- h; c7 r- N
选择IC2为有效的输入端,就是IC2获得的就是周期了,而IC1就是在这里就是高电平的时间! 假设周期:600,高电平时间:3006 J% j  F" g- D4 k
可以计算的得到占空比  = 300/600, 可以得到频率 =72M/ 600;$ I; ~, y" a8 l- Y5 b* f: r
  1. 5 i8 K5 G% t2 n7 Z9 g6 a
  2. void TIM3_IRQHandler(void)
    6 Y+ s" ]) `; q& K
  3. {
    9 }3 n4 p8 @7 D) y
  4. % O& U9 d2 B, |8 ^, a8 P8 c
  5.   TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2);8 G' p2 j6 ~0 C# _$ R

  6. $ j7 Q: g- x6 a5 ~" o( V1 U# N
  7.   IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM3);& M) e* W. o1 R% P" I! V' g
  8. / t; D2 T0 }6 a" e- n- L% \
  9.   if (IC2Value != 0)9 l/ c0 e; z( P; m
  10.   {
    5 a6 X; v+ G9 C( W" A, M) i% \
  11. 5 o/ D5 Z4 X0 U, I7 C9 Z  Y4 J
  12.     DutyCycle = (TIM_GetCapture1(TIM3) * 100) / IC2Value;
    . t/ V! |' M, e9 [8 Q

  13. $ e2 @2 _- y- ]: M+ B9 c5 d6 f

  14. # g6 l2 M  y3 ~5 P- E: k& P
  15.     Frequency = SystemCoreClock / IC2Value;
    - ~5 m. N+ P0 u8 u
  16.   }/ }+ J! @- H) u+ k
  17.   else
    6 t& x9 i  r! _: I1 X) k- D
  18.   {4 m) W1 B9 G: }, A9 o
  19.     DutyCycle = 0;) v  Z, h' ^5 z3 b' g. p% k9 Y
  20.     Frequency = 0;4 u4 u" g8 n4 b8 ~6 s
  21.   }" c2 b3 t+ L8 i4 e- a
  22. }
    : o6 U: S2 g8 m' q. Q/ U2 e; _5 m6 m4 V
复制代码
以上就可以看出IC2为周期,IC1为高电平时间!) z3 U+ k- W1 Q' I  s0 u7 B9 n
5 ~+ |* i! N* w3 D2 Y5 X

- q9 k. i1 y0 V7 d第二种方法:/ b1 [& N2 h/ Z6 R* p: u# d! g6 t
     第二种方法显得比较裸,采用的就只是获取前后两次上升沿中断的计数值差,来计算周期,从而计算频率!# j. G: B& V+ n

  1. ' [7 g) d6 e! t' P$ e4 N
  2. void TIM_Cap_Init(u16 arr,u16 prc)//²¶»ñƵÂʳõʼ»¯  8 c: K) v" O& E8 A# P; n* k' `! L1 s
  3. {  //PA1 PA2 ¶¨Ê±Æ÷TIM2 ͨµÀ2 3
    * c/ ~0 L+ s% _
  4.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;  H+ }, w. j! [4 ]
  5.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    + r& j( o: C% v  W
  6.         TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;* Q7 v( P' T, R- Q6 h% x) c
  7.         NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
    9 A/ I; [* w0 ]& P! H
  8.        
    - s/ o6 |: J, I3 `# Y
  9.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
    + t" B8 Y- Z( H: x, Z  e& W" B, \. a
  10.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);" _4 E' ?! s% \; s
  11.         , n' }0 }7 \" d+ H
  12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
    & m6 I" F* x# Q7 f  c
  13.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    7 p% x! _" m% t$ Q% }
  14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;7 O0 P( `- z* O# Y: h
  15.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);. r5 K3 V; f- e4 [; t! I
  16.         GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2);
    8 @3 A% P/ \) X2 ]! P  Y
  17.         & K# [3 [# n7 [3 R& T0 n
  18.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;* B# K: A! ?+ E$ w* ?
  19.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;. r5 ^) D, u' {6 N( L- Q
  20.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;
    & ~9 n1 ~+ A: u% X7 `% k# J9 S/ g
  21.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
    9 n/ d# w6 w- u$ x7 u3 }
  22.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);# q* G2 b2 [- l. ^. {
  23.        
    : R: W8 n! _% ?. G1 H) }8 Y% U
  24.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=71;
      R3 W- S2 b/ l
  25.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;  \  N( ]& [1 I: z$ t/ ~4 ?2 R
  26.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr;. R1 i* G8 c9 Y' J) }; V7 b
  27.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    2 ?, ^; o7 k: \- p7 @2 X
  28.         TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);! L! M, N' R6 b  N: U9 E- ~
  29.         8 W, }+ {+ x0 p' E
  30.         TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2;
    " Q; Z9 {/ \; p5 ]& C, f, h
  31.         TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;8 y& G; {, ~$ E
  32.         TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;  # _8 f! \, m* J0 O% {8 G3 d
  33.         TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;     H- v; `* E/ Q' M
  34.         TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x0;  |0 H* f- S8 V, e# J6 l
  35.         TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    $ M6 _: z  Y4 b' w  Y
  36.         7 a: W/ h7 q; w
  37.         TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_3;
    8 N* d5 O) W: X. n4 F
  38.         TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);4 A- H4 T! j3 j
  39.         0 C' ^/ D/ f" u
  40.         TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
    4 ~" }) u* t# _* A- ~$ x2 K3 B1 U
  41.         TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3,ENABLE);
    4 Y, v* x. U  L
  42.        
    ' _) G' l! d1 O5 I
  43. }
    . l  K+ W. |9 z0 P& m
复制代码
配置了IC2,和IC3来采集两路的周期值!
  \% k) H  I5 q  j' S6 d

  1. ' _0 w0 F9 |: ]
  2. void TIM2_IRQHandler(void)
    4 Z7 q8 _$ A! T5 D/ C
  3. {7 X- {* n5 F/ v/ X0 {
  4.        
    0 r, C7 Z8 _# N% D1 C+ `& K  |
  5.         if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2)==SET)9 S) t+ c! o  c7 u( D& D4 K  x
  6.         {0 W- M7 [* J' x
  7.           TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC2);
    1 R6 k( ?+ L. ?: w" Z7 U: V4 F+ q
  8.                 if(flag1==0)
    & U7 i" m7 Q) ?* h2 z% T
  9.             {
    / w. u) f0 O" N7 ]
  10.                one=TIM_GetCapture2(TIM2);
    9 z2 z6 M. P# O
  11.                    flag1=1;        + [, R* V( l2 Q6 b
  12.             }. F! Q3 W' z3 g# ?1 ]# W5 k1 C
  13.            else if(flag1==1)
    , d; M( L' y2 ^. q$ m1 W' V
  14.            {3 K% K) E$ M- y
  15.              two=TIM_GetCapture2(TIM2);
    + I9 s( D* }9 b6 F1 @2 P; J$ G7 g
  16.                if(two>one)) c* ^) G! X8 K5 n3 r
  17.                    { : B  a- J. r7 g5 b9 p+ W; x
  18.                         value1=(two-one);   
    5 b& n; `7 f8 r) L
  19.                    }2 w) G9 x- p4 c/ `  Q' P
  20.               else! h3 [/ e7 V3 g; S* b$ {
  21.                   {  
    / o# k8 W' E" g& Y: z3 B# q+ Y
  22.                           value1=((0xffff-one)+two);$ y# K' {" G/ n% p
  23.                   }* v# D: Y+ y2 j) x3 E
  24.            Get_pinlv1=36000000/value1/36;
    : K4 S& J8 s, ~' t9 Q
  25.                 flag1=0;  2 I9 o- h* M* i. d  t) S$ U* `& j, |
  26.        
    . S. @$ A% `5 s- [) p4 i  |
  27.            }
    1 \' n' C4 d. X( {/ M
  28.         }
    ' i1 a5 o! e+ A7 p6 l1 ^

  29. 4 L" k8 l" y+ ^, P! x$ @
  30.   if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC3)==SET)
    1 Z  }  ?! x* v
  31.         {
    1 d: h+ E6 H+ N! z
  32.           TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC3);) I* C. s$ z* G% Y; D) R2 Y: S
  33.                 if(flag2==0)
    1 N  O( S2 A# F/ C# U
  34.             {  ]$ B0 T6 p8 E. k2 X) B& p
  35.                three=TIM_GetCapture3(TIM2);$ p' m/ p* Q. F* m7 `: d
  36.                    flag2=1;        ' Y! G! {' J, Z! m' W0 t
  37.             }
    - i, u  q! M7 b( _- T
  38.            else if(flag2==1)5 m  b, c( ~, n. x  |. Y
  39.            {
    + _' k, Y  \9 e3 @' b
  40.              four=TIM_GetCapture3(TIM2);" Q* F; V1 g  B5 a
  41.                if(four>three)! J9 j, m6 q& V8 t: A  n
  42.                    {
    * W( ]! H& D9 F5 P2 A( \8 t. D
  43.                         value2=(four-three);   
    0 R, [8 @/ j1 T- I
  44.                    }
    & Z# ?  W, l6 @
  45.               else$ x" {/ O( |# y# P2 a
  46.                   {  * L' B" t, j# S5 ^! e$ y' ^  _( Y
  47.                           value2=((0xffff-three)+four);' O" _& ?, X; E; ?  N
  48.                   }
      F: l5 B3 k# d" V: z" E
  49.            Get_pinlv2=36000000/value2/36;
    & T+ p8 f4 i' H" N
  50.                 flag2=0;  
    ; Q9 b) ~3 \& u7 g( e2 H1 t
  51.           K) ^% W1 w  J( m7 o1 A
  52.            }
    . u) f0 m: g" h0 m. n4 H" _
  53.         }
    5 D6 @9 ~5 V5 {4 x# p; s
  54.        
    ; _6 ?7 o4 j( d: N7 h0 p: P" S
  55. }
    3 M! {5 j: y. V
复制代码
采用了点小操作,来计算前后两次上升沿的差!当然了,如果想要获取占空比的画,可以配置一个通道下降沿捕获,配合上升沿捕获即可,这里就不再示范了。
8 n' z" |% h" A. v5 O6 f5 m7 l# ?
! }/ l  P) F% Y, s+ m# _0 `$ ?0 B. S9 d, f6 N
2 o; s) x, R+ y& G" a4 x0 U

; M' C' {6 h8 @
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