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。

- v' H) X$ B3 n# r, k. ?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：
+ ?9 j+ D) |* m$ Y" J% \4 `. r
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。
7 a3 @7 u" @  N4 ^  @0 }
) a: b) L7 Q( c3 [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。
% p, J0 N# Y* h9 ?  D9 w
# O' e/ r0 W6 S/ V0 Q( J
领悟
' L" \/ n. z' h% q% k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？
9 C8 e. P) F* @. i  S4 l
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？

8 y7 F( I+ V7 P7 P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……
: A/ y# M& {' |" Y6 e
效果
) y6 I$ u4 Z& Y& a3 k( F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。

6 J& [9 L+ M5 X; ^  w2 M' C+ U

  X- R; B: `+ F4 h' Q. _" R7 M

9 i( }, f7 [& o5 G6 T& C' |/ \% m

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。

/ l6 G/ u( X* `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。

1 I5 y4 E# M  s* c
6 }+ B& q2 f3 e3 M3 \6 Y& e- y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）。
$ o4 x; @" M/ ]
- f5 _5 |$ x" b3 ^8 [5 k100 K，占空比 5 % 的情况下，频率测量误差 0%，占空比误差 1%！！！


优缺点
1 p0 o) i3 p/ B# {8 x  q. v+ f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 x1 z$ O) t+ n! k) o( P现在简单介绍一下鱼鹰这个方案的优缺点：

* S& z. _) t: w  S优点：
  Q: G! u: i" x3 d6 |& ~$ C7 @1、不占用 CPU 资源，使用 DMA 与定时器捕获功能完成。
    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。
  Q0 w. ]! R" ?4 [' L' m3、可以捕获高频信号（MHz），并且精度高。
5 @3 e2 _- N$ [3 _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）。
8 L" |: N6 t. O* `& l3 Z. w; D0 H5、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）。
; ~  X0 O- @# c+ L6、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。

# S; l, J: u8 n" E- |# y缺点：
9 Z! s* x/ O! L6 t' d1、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）。
5 b. @5 B, Y, {7 Y2、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）
7 u+ Q% ?; D, ~8 Y, [1 S" c3、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）。
/ r% K, Z8 T  a) \

1. 
   - D0 l. V; p! p
2. uint32_t cal_duty_cycle(capture_buff_def *buff, uint32_t size)
   + w- b8 ?* @7 g1 x% j
3. {
   3 Z1 y! l" n$ g+ X* `. i
4.     assert_param(size > CCR_VALUE_BUFF);
   ; O0 F* _5 S! T' D9 I7 Q! x
5.    
   
6.     for(int i = 0; i < size - 1; i++)
   3 L+ }( x' c' k8 ?
7.     {
   * Q* a3 H6 \9 c' K1 D
8.         cycle_temp[(i << 1)]        = buff[i + 1].ccr1 - buff[i].ccr1;
   
9.         cycle_temp[(i << 1) + 1]    = buff[i + 1].ccr2 - buff[i].ccr2;
   
10.     }
    
11.   
    
12.     for(int i = 0; i < size - 1; i++)
    ( D& n9 u# U8 O  k- i1 X
13.     {
    
14.         duty_cycle_temp[(i << 1)]     = /* cycle_temp[(i << 1)]  - */(buff[i].ccr1 - buff[i].ccr2);
    4 V' A/ M, x( |, C# _! x
15.         duty_cycle_temp[(i << 1) + 1] = /* cycle_temp[(i << 1) + 1]  - */(buff[i].ccr1 - buff[i].ccr2);
    " ^" i4 L" H- V2 m: Z
16.     }
    6 j, \$ l$ W5 R3 k
17.    
    8 Z3 c, f, v" q& }7 x' ^
18.     cycle       = (1000 * 1000 * 72) / cycle_temp[20];
    # `. A$ m+ B. s! w9 o. i6 j' g" }
19.     duty_cycle  = duty_cycle_temp[20] * 100 / cycle_temp[20];
    8 {! V$ b/ k* M( |/ U
20.     return 0;
    
21. }

复制代码

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  f* `8 Y& r- H5 R5 @