起因
一直想通过定时器的捕获通道捕获 PWM，这种需求是非常基本的。各种开发板例程也都有，但是精度不怎么样，能捕获的频率也不是很高。对于高频和高精度情况下明显不适用。
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# g+ N& O. L1 }- F3 T! Q有经验的工程师会选择参考手册中介绍的 PWM 输入捕获功能，但是该功能有一个很大的限制：

一个定时器有四个通道，但是只有两个通道才可以使用  PWM 输入捕获，这极大的限制了可用通道，而在有些需求中，定时器可用通道当然是越多越好。
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, I1 q( W' x) k8 k0 `; f; ^! [所以鱼鹰一直在苦思冥想一个高精度的通用的 PWM 输入捕获程序。


! C$ J8 Q( n* J/ }" }6 {领悟
一天晚上，鱼鹰一边洗衣，一边思考，终于灵光一闪，既然编码器功能可以借助两组通道完成编码器，为什么 PWM 输入捕获不能使用类似的机制呢？

手册中的 PWM 输入因为使用了 从模式 功能，才有上述限制，只要我不使用从模式，仅仅使用两个通道的捕获功能，就可以解除该限制了吧？
! S) W( p8 S) Z, q0 x0 I
7 j, ?/ T. [' z! Y" s1 i  X! d1 U所以借助《如何高效的扩展定时/计数器？》里面介绍的知识，鱼鹰顿悟了……
3 M8 S; l, T" ^% z0 Z
效果
* {  q# w. F$ V- }# i  ?左边用逻辑分析仪设置的输出参数，右边通过捕获程序捕获的结果。
STM32F103，主频 72 Mhz，定时器时钟频率 72 MHz。

8 b+ l  H+ F1 R/ }% o

, [& Y: R2 d# G. R我们从上图可以知道，即使输入 PWM 频率高达 1 Mhz，我们的程序还是将其准确测量出来了。
) }$ s  K6 A& ]- y
! q/ c+ [- n3 @9 y当然在占空比计算方面，因为定时器频率自身的原因，计算的并不精确，和实际的误差比较大，不过在这么高的频率下，只是 10% 的误差，我认为还是可以接受的。

5 g: ^" E; ?5 C, X4 S; ]! a' B
而频率达到 3 MHz 时，频率比较接近（4 % 误差），但是占空比已经出现了很大误差，已经不可用了（可能计算有点问题）。
! p& T; R0 w4 J- A1 @0 L
9 `/ B# ^+ [1 [- _" v7 \100 K，占空比 5 % 的情况下，频率测量误差 0%，占空比误差 1%！！！
( P4 F- m: U* D1 v

优缺点
$ U2 m9 h0 |) J由于时间与篇幅原因（花了很多时间做测试），本篇笔记不会介绍捕获原理（鱼鹰要写的话，一定会尽可能的介绍清楚，所以字数会比较多，目前时间不足），主要是想通过本篇介绍 F103 72Mhz 的情况下所能达到的极致效果，让各位在接任务时有一个概念，看是否能简单通过 103 完成功能。
4 O4 i' `8 V$ o6 I, x
  J1 J7 A' C5 j现在简单介绍一下鱼鹰这个方案的优缺点：

! n  _% d1 R, {9 Q优点：
1、不占用 CPU 资源，使用 DMA 与定时器捕获功能完成。
+ m" u1 e; F# f( z; G* y; E0 j) {+ I    而如果使用中断的方式，100KHz 下，10 us 就需要进入一次中断，基本不用干其他事情了。一旦中断被别的代码短暂禁用，错过了捕获，那计算的结果可能就有问题了。
2、可以分时使用定时器的四个通道，不会被所谓的从模式所限制，但能达到和手册介绍 PWM 输入捕获功能一样的精度。
# g% d; E9 l8 L8 o6 s7 a3、可以捕获高频信号（MHz），并且精度高。
4、精度和定时器时钟频率有很大关系（F1  1/72 us），如果 F4 的芯片，定时器频率更高，那么可以达到更高的精度（可以算优点，也可以算缺点）。
5、因为采用 DMA 传输 + 硬件（定时器）方式，计算的结果可以信任，不需要太多的处理（比如滤波）。
: D; E, `$ x0 Q1 ^  [4 q6、单个通道可以达到很高的捕获率，甚至可以通过特定的算法进行实时捕获，而对 CPU 本身的影响却很小（即不占用 CPU 资源实时捕获计算）。
7、解除STM32定时器只能捕获上升沿或下降沿，而不能双边沿捕获的限制。
2 a/ b( b' a- D/ u; [# v
缺点：
1、只能分时测量每个通道的 PWM，不能同时测量（如果频率很高，几十个微秒就能切换 一次测量，问题不大）。
2、占用 DMA 传输通道，导致对应的通道的外设不能使用（比如串口）
, |2 w! F( M& [3、代码很简单，但是很难理解（下面的代码计算了所有捕获，实际上只要计算几个就行，因为数据可以信任）。
* i7 c! Y  x7 i6 H. a/ e9 n8 D

1. 
   
2. uint32_t cal_duty_cycle(capture_buff_def *buff, uint32_t size)
   
3. {
   
4.     assert_param(size > CCR_VALUE_BUFF);
   
5.    
   
6.     for(int i = 0; i < size - 1; i++)
   & i9 ~  E! H& T, c3 I
7.     {
   
8.         cycle_temp[(i << 1)]        = buff[i + 1].ccr1 - buff[i].ccr1;
   % U, z0 e5 L/ U# C( R5 J* S
9.         cycle_temp[(i << 1) + 1]    = buff[i + 1].ccr2 - buff[i].ccr2;
   
10.     }
    
11.   
    
12.     for(int i = 0; i < size - 1; i++)
    4 h, ^. k# n1 {% u- s
13.     {
    ) @+ k' D$ v% J; f& D
14.         duty_cycle_temp[(i << 1)]     = /* cycle_temp[(i << 1)]  - */(buff[i].ccr1 - buff[i].ccr2);
    
15.         duty_cycle_temp[(i << 1) + 1] = /* cycle_temp[(i << 1) + 1]  - */(buff[i].ccr1 - buff[i].ccr2);
    4 z- M9 R- v/ z) `4 _
16.     }
    
17.    
    $ p1 G: H1 t7 X9 g) p' T: g
18.     cycle       = (1000 * 1000 * 72) / cycle_temp[20];
    + a, \( ?  c( X# i$ \3 d
19.     duty_cycle  = duty_cycle_temp[20] * 100 / cycle_temp[20];
      m5 n% L" L$ @1 c/ w, ~* a
20.     return 0;
    - g! A( ^  s6 e# x2 F  N0 S8 i
21. }

复制代码

( a! Y, B6 O3 p6 ~/ z* E% X


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