STM32定时器pwm模式输入捕获##
' o2 U6 L; c& a  x9 y, Z# WSTM32中的定时器，除了TIM6和TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。这种模式通常用在对输入信号频率frequency、占空比duty、高低脉宽的计算中，具有很广泛的用途。


7 w1 x1 |. l7 _( _, ySTM32的输入捕获，简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，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（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等。


PWM模式捕获方法：利用TIM3_CH1作PWM输出，TIM2_CH2捕获上述PWM信号，并测出频率和占空比。设置PWM频率为1KHz，占空比50%。
具体步骤：

+ X3 U4 [0 ~, z0 `5 I; r' t
+ F% w; S8 C- S1、为了实现PWM输入捕获，TIM2占用了2个通道。第2通道的电平变化会被第一通道和第二通道引脚检测到，其中第一通道被设置为从机模式（如何快速判别主从机模式，规则如下：如果设置的是第二通道作为PWM输入捕获，则剩余的第一通道都为从机，反之亦然）。
2、假设输入的PWM从低电平开始跳变，在第一个上升沿到来时，1,2通道同时检测到上升沿。而从机设置为复位模式，所以将TIM2的计数值复位至0，此时不会产生一个中断请求。
* C# c, x* }9 E* @' z( p3、下一个到来的电平是下降沿，此时通道1发生捕获事件，将计数值存入通道1的CCR1里。
5 L* \2 `& Y( {% }然后是第二个上升沿到来后，此时通道2发生捕获事件，将此时的计数值存入通道2的CCR2里。复位模式此时又将TIM2计数值复位至0，等待第二个下降沿到来。
4、一次捕获过程完成，则PWM的频率f=72M/CCR2;占空比：duty=(CCR1/CCR2) X100%
9 _! ~+ p, w  q5 ~. q; x% q

注：
) O+ A6 {9 b1 D( f$ k, WPWM输入模式时，用到两个通道(一般用TIMx_CH1或TIMx_CH2)，只给其中一个通道分配gpio时钟即可，另一个在内部使用。给一个通道分配gpio时钟后，需要设置另一个为从机且复位模式。(例如使用ch2,ch1就得设置成从机模式)。当一个输入信号（TI1或TI2）来临时，主通道捕获上升沿，从机捕获下降沿。
在CH2通道中：
: E  D$ o2 O; L& m# w2 J% hTI2FP1和TI2FP2都来自同一信号TI2 的边沿检测，信号相同，同一个TIx输入映射了两个ICx信号。
TI2FP1和TI2FP2可以分别由连接到的ICx (IC1或是IC2）相对应的控制寄存器设为上升沿或是下降沿触发，这两个ICx信号分别在相反的极性边沿有效。如果TI2FP2设置为上升沿触发，则TI2FP1设置为下降沿触发，二者极性相反。
/ H5 }" x6 o4 ZCH1,3,4相同。


0 ~- G, h. W; h8 s具体程序：

1. include “pbdata.h”
   4 v! K) o8 H1 N( n+ l/ Y4 R7 ~
2. 
     b+ F5 I' E3 X+ e" L4 @
3. void RCC_Configuration(void);
   & i/ p& t5 d, u# i
4. void GPIO_Configuration(void);
   
5. void NVIC_Configuration(void);
   
6. void TIM2_Configuration(void);
   ; n! b! r* U; V  v
7. void TIM3_Configuration(void);
   
8. void USART_Configuration(void);
   
9. 
   7 W& v5 F- B# ^7 i
10. int fputc(int ch,FILE *f)
    8 G8 F. u1 d) @2 L/ K% d  h
11. {
    
12. USART_SendData(USART1,(u8)ch);
    - M2 @  c9 \' x  q
13. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
    - C' t2 f& b: r/ I5 ~& J
14. return ch;
    
15. }
    / m) M* W0 K1 B( D5 g- f
16. 
    
17. int main(void)
    
18. {
    
19. RCC_Configuration(); //配置时钟
      E6 z3 z; p, g3 w1 a$ @/ }$ Y
20. GPIO_Configuration();//IO口配置
    
21. TIM3_Configuration();
    3 I+ x4 w' G3 n4 \
22. TIM2_Configuration();
    
23. NVIC_Configuration();
    & u/ d! b' u& s% v, C6 ~- D
24. USART_Configuration();
    4 u1 N+ L$ R; H
25. 
    % w+ r* u& E# Z6 s4 H
26. while(1)
    ' |' p* b7 O! M" v  X1 ~+ A9 R
27. {
    
28. if(flag==1)
    
29. {
    1 d' |7 t& D0 G9 [6 R3 z
30. flag=0;
    2 {6 Z* h. p' |1 R* ~
31. printf(“the duty is %d/r/n”,duty);
    2 o5 l* Y/ Q2 V0 x/ t' i1 Z
32. printf(“the frequency is %.2fKHz /r/n”,freq);
    0 u0 S/ o5 M" N" S
33. }
    
34. }
    5 E; N8 d+ Y  d
35. }
    
36. 
    + f$ b+ b" _4 r! ?6 }. E
37. void RCC_Configuration(void)
    
38. {
    + p! k; R! o6 ?/ h9 u% x/ G
39. SystemInit();
    
40. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
    ( M5 Z0 ?4 p7 s" [/ ?
41. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2|RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    ) ^! p9 W9 z: i3 `# o4 `4 ~
42. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    : ~: S# w0 z9 L: K: g) G* X  O: y2 s; _
43. }
    # Y5 x$ J  N0 m" _. n
44. 
    $ J. P8 m6 }: R. r* K6 |+ P) H
45. void GPIO_Configuration(void)
    : W$ w0 e+ E* X. [3 }, s
46. {
    % ?% W, N: g# G3 @  c
47. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
48. //LED
    & V- o- d* l) U( M
49. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX
    2 @: L8 `! O4 ^  y/ k5 K9 i/ U+ x: X
50. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    . f) r' y5 U& |- q
51. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    : o6 }% M) r/ n
52. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
53. 
    
54. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX
    ) X. M7 p6 W1 M  R2 b2 N. j3 W" B5 g
55. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    * ]4 W& L- }8 u
56. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    ; Y1 ?; z9 E# F/ V& I* j( t
57. 
    
58. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;//PWM,TIM3_CH1
    
59. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    
60. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
    
61. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    7 Y) |* ^' S1 b. U
62. 
    ' C% }: P! p, q$ \/ k& N
63. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;//TIM2_CH2
    
64. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    4 [* Z; z/ X$ |$ S0 C
65. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    7 h9 w8 H6 N+ M# ]- T# ^& k
66. }
    
67. 
    9 H# h( U5 j' z' f- u9 `
68. void TIM2_Configuration(void)
    / X& v0 k" c# T
69. {
    
70. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;
    
71. TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    1 W9 U2 d$ A& L2 m3 C6 t
72. 
    
73. TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2；//选择TIM2_CH2，选择输入端 IC2映射到TI2上
    
74. TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿捕获
    
75. TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//映射到TI2上
    
76. TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//在捕获输入上每探测到一个边沿执行一次捕获
    - N; F& a$ Z& a" S
77. TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0;//滤波设置，经历几个周期跳变认定波形稳定。（采样高电平，只有连续采集到N个电平是高电平时才认为是有效的，否则低于N个时认为是无效的，N取0x0-0xF）
    ; M& w% `1 C3 p! o/ q
78. TIM_PWMIConfig(TIM2,&TIM_ICInitStructure);//以上是输入捕获配置
    ; [" \3 O4 K7 s
79. TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI2FP2);//选择滤波后的TI2FP2输入作为触发源，触发下面程序的复位
    ( I* g4 c1 e' b6 }3 s
80. TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset);//从模式控制器被设置为复位模式-选中的触发信号上升沿重新初始化计数器并产生一个更新信号（上升沿一到，TIM2->CNT被清零，每次上升沿来到，CNT都会被清零）
    : B/ i4 C" A1 G' i* U4 f4 Z+ z) B
81. TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//启动定时器的被动触发
    
82. TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC2,ENABLE);//捕获中断打开
    % @) Y0 i( P4 c% P+ s: [) }8 H" q
83. TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_CC2);//清除标志位
    : _$ b8 E4 g6 K6 `
84. TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定时器2
    6 X5 E9 F# \  C: m
85. }
    
86. 
    . k* x  o, f' T. O. z+ l# J9 k
87. void TIM3_Configuration(void)
    & @- S5 k5 q) J3 M5 O
88. {
    
89. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;
    4 u1 s" x2 P4 Z0 d4 q$ F0 A
90. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    , l# `4 t' U% b1 p6 U( l
91. TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=72000;//计数初值
    + ~2 p( a8 h" h+ m* D
92. TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=0;//分频系数
    & F% a1 I- E; Z, q* e. {7 T( F7 s
93. TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=0;//时钟分割
    ; g' j+ j3 C% d/ V9 v( l2 G
94. TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
    ; e3 e" Y, G$ q+ v# ~& u. ~4 ~
95. 
    
96. TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct);
    # `; m) W  Y  ]* L
97. 
    9 e* F+ ]; _: f. \, \. |$ c1 g) L
98. //TIM3_CH1作为pwm输出
    
99. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
    
100. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
     
101. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=36000;
     
102. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
     ; A/ R- L# q  ^9 j! R% r; I
103. 
     ) P; @- \4 @0 ~! v
104. TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
     
105. 
     " t  M; z" L9 V* B5 w. H3 g
106. TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
     $ U4 c4 H/ ?  S- [/ c7 A- P' {9 C
107. TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);
     * e) l0 R5 [/ r  ?1 @# ^! R
108. TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
     5 U! A& @/ A) F5 u% K  x  Z
109. 
     
110. }
     4 s3 |- ?5 s6 G6 V
111. 
     
112. void NVIC_Configuration(void)
     9 J/ {/ R& E/ C) Q% i1 y: n
113. {
     
114. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
     ) H% B9 s) R: }
115. 
     ; f" e" c+ }; c( U( b# g
116. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
     
117. 
     " I% N9 J' ?2 V( [
118. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
     
119. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
     - _/ Q: |9 m/ r% ^2 F
120. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
     4 o# W8 M) \/ b5 c  B, T
121. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     6 A4 t) N1 A3 I7 C5 C' Q7 k
122. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
     + m! ~* C! F- Y3 _! D6 l  ]
123. 
     + o/ O5 \) a0 U/ q+ g. T7 L
124. }
     # _. Q2 ]4 I& W# c7 }+ T3 H
125. 
     
126. void USART_Configuration(void)
     
127. {
       i  f$ F1 ]- B% N  Y0 h: `# F
128. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
     - k4 H7 i& S/ k$ S9 v" _1 X
129. 
     - ?0 P5 e) c9 z' c3 S0 K
130. USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;
     
131. USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
     
132. USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
     
133. USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
     
134. USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
     
135. USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
     , q5 M! J: O# H7 `1 [
136. 
     ! ^4 a* T: S) z, t6 D  u8 n
137. USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
     
138. USART_Cmd(USART1,ENABLE);
     
139. USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
     0 n# v$ [8 f/ O2 T& T
140. }
     
141. 
     1 V! ~8 W3 P- I$ y2 W6 u) ]2 C
142. //中断程序
     7 x  @( o8 C& x4 V/ u) x9 b9 N
143. void TIM2_IRQHandler(void)
     1 U( }. i9 ^; t, r- s
144. {
       r) f0 u5 P, T. i2 a% Z
145. if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2)==Bit_SET)
     4 c+ L+ t) _- O2 Q+ f2 y
146. {
       w( F* E+ T% V! V  q
147. float IC2Value=0;
     
148. float DutyCycle=0;
     ; t. l9 ~5 a! m/ t& e- k+ D" s+ I" [
149. 
     7 B# {) k$ `/ ]6 N( O
150. float Frequency=0;
     . D! a; ^+ {" d6 _5 i% o4 m
151. float pulse=0;
     
152. 
     ' F8 k: f* ^6 e+ k6 F3 Q5 l# _
153. IC2Value=TIM_GetCapture2(TIM2);//获得CCR2的值
     
154. pulse=TIM_GetCapture1(TIM2);//获得CCR1的值
     ! P8 i; ~$ g6 @' [2 t; W' y/ g7 r
155. DutyCycle=pulse/IC2Value;
     . h+ g5 U1 E2 p0 d# Y
156. Frequency=72000000/IC2Value;
     
157. duty=(u32)(DutyCycle*100);
     
158. freq=(Frequency/1000);
     ; C! m: y  K& E" `1 M
159. 
     3 G2 r2 `# w7 v9 J9 N" D4 O
160. flag=1;
     
161. 
     
162. TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC2);
     - @! Y- o+ Y3 z$ ^" B$ Y- t# _
163. }
     
164. }
     
165. 
     9 D  L# h( c: T1 i
166. duty和freq是定义的全局变量
     6 j' \, ]* l$ X- @, G
167. extern u32 duty;
     
168. extern u16 freq;
     
169. 
     2 K& O4 e* m( k
170. u32 duty=0;
     
171. u16 freq=0;

复制代码

经调试程序可用。频率和占空比都对。频率的设置不要太高，因为printf函数发数所需时间较多，两次捕获的时间间隔短的话可能使printf不能及时地送出数据，造成数据被刷新。更改方法，使用：USART_SendData();函数发数。

" {' \6 J. j& A
其他应用：
1 t4 G' {  d; k' l, y& M1.测量高电平时间：a,上文中的CCR1就是高电平时间；b,当使用一个通道CH1时，先将触发沿选为为上升沿，产生捕获中断，读取CCR1中的内容，再改变触发沿为下降沿，下降沿到来时捕获，再次读出CCR1的内容，两次相减为高电平时间。
; ?8 L; p, o+ e0 n$ b2.测量脉冲个数：a,开启定时器1的捕获中断，捕获信号边沿(上升沿或下降沿)进中断，count++计数，再开启定时器2的更新中断，定时一定时间进更新中断，读取count值，此为脉冲个数。b,开启外部中断，配置沿触发中断，count++计数，再开启定时器x的更新中断，定时一定时间进更新中断，读取count值，此为脉冲个数。
3.计算一路信号的频率，可以选择定时器的CH1或CH2（不可同时计算两路频率，否则计算出的频率是后初始化的那个通道代表的信号频率。当然，要同时也可以，每次得到频率后切换通道，将数据通过DMA取走即可），使用PWM输入捕获模式，使用上升沿触发。而CH3和CH4通道则不行，如图2所示，只有红线所指的4个信号连在了从模式控制器上。所以，对于3和4通道，计数器的值不可能在接受到信号上升沿时候，有复位这个动作。
3 o; d' l1 H# g. p# B. U& ]3 y5 c