STM32F103单片机的定时器不仅能输出PWM波，而且还能捕获输入的PWM波。可以通过定时器的捕获功能测量输入PWM波的周期和占空比。其中定时器的输入捕获功能如下：

  在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中。当发生捕获事件时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置1，如果开放了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA请求。如果发生捕获事件时CCxIF标志已经为高，那么重复捕获标志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置1。写CCxIF=0可清除CCxIF，或读取存储在TIMx_CCRx寄存器中的捕获数据也可清除CCxIF。写CCxOF=0可清除CCxOF。

  这里就使用捕获模式测量PWM波形的高电平时长，具体实现原理简单的来说就是，当第一个上升沿到来之后，清空计数器，当第一个下降沿到来之后，此时计数器的值就是高电平的值。
设置代码如下：

1. void TIM5_Cap_Init(u16 arr, u16 psc)
   
2. {
   
3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
4.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
   
5.     TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
   
6.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
7. 
   
8.     //时钟初始化
   
9.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);
   
10.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
11.     //IO口初始化
    
12.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
15.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
16.     //TIM5初始化
    
17.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
    
18.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc;
    
19.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    
20.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
21.     TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);
    
22.     //TIM5输入捕获参数
    
23.     TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;                                 //CC1S=01 选择输入端 IC1映射到TI1上
    
24.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;           //上升沿捕获
    
25.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;  //映射到TI1上
    
26.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;                         //配置输入分频,不分频
    
27.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;                                                 //IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
    
28.     TIM_ICInit(TIM5, &TIM_ICInitStructure);
    
29.     //中断分组初始化
    
30.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
    
31.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
    
32.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;
    
33.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
34.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
35. 
    
36.     TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1, ENABLE);
    
37.     TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);
    
38. }
    
39. 
    
40. 
    
41. u8  TIM5CH1_CAP_STA = 0;    //输入捕获状态
    
42. u16 TIM5CH1_CAP_VAL;                //输入捕获值
    
43. void TIM5_IRQHandler(void)
    
44. {
    
45.     if((TIM5CH1_CAP_STA & 0x80) == 0)
    
46.     {
    
47.         if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)                          //溢出中断
    
48.         {
    
49.             if(TIM5CH1_CAP_STA & 0x40)                                                                  //已经捕获到高电平了
    
50.             {
    
51.                 if((TIM5CH1_CAP_STA & 0x3F) == 0x3F)                                  //高电平太长了
    
52.                 {
    
53.                     TIM5CH1_CAP_STA |= 0x80;                                                  //标记成功捕获了一次
    
54.                     TIM5CH1_CAP_VAL = 0xFFFF;
    
55.                 }
    
56.                 else
    
57.                     TIM5CH1_CAP_STA++;
    
58.             }
    
59.         }
    
60.         if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)                                  //捕获中断
    
61.         {
    
62.             if(TIM5CH1_CAP_STA & 0x40)                                                                  //下降沿捕获
    
63.             {
    
64.                 TIM5CH1_CAP_STA |= 0x80;                                                          //标记成功捕获一次高电平脉宽
    
65.                 TIM5CH1_CAP_VAL = TIM_GetCapture1(TIM5);
    
66.                 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Rising);         //设置上升沿捕获
    
67.             }
    
68.             else                                                                                                            //上升沿捕获
    
69.             {
    
70.                 TIM5CH1_CAP_STA = 0;                                                                  //清空
    
71.                 TIM5CH1_CAP_VAL = 0;
    
72.                 TIM_SetCounter(TIM5, 0);
    
73.                 TIM5CH1_CAP_STA |= 0x40;                                                          //标记捕获到了高电平
    
74.                 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Falling); //设置下降沿捕获
    
75.             }
    
76.         }
    
77.     }
    
78.     TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1);
    
79. }

复制代码

  这里使用定时器5的通道1来进行捕获，首先设置通道1为上升沿捕获，当上升沿触发中断之后，清空计数器的值，然后将中断设置为下降沿中断。当下一次下降沿中断触发后，此时的时间就是PWM波的高电平时间，接着再将中断设置为上升沿中断，等待下一次高电平的触发。

  每次捕获成功时，在主函数中将高电平时长打印出来。

1. extern u8  TIM5CH1_CAP_STA;            //输入捕获状态
   
2. extern u16 TIM5CH1_CAP_VAL;                //输入捕获值
   
3. int main(void)
   
4. {
   
5.     u32 temp = 0;
   
6.     delay_init();                       //延时函数初始化
   
7.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
   
8.     uart_init(115200);
   
9.     LED_Init();
   
10. 
    
11.     LED0 = 1;
    
12.     LED1 = 1;
    
13.     delay_ms(500);
    
14.     LED0 = 0;
    
15.     LED1 = 0;
    
16. 
    
17.     TIM3_PWM_Init(3600-1,0);             //不分频。PWM频率=72000000/3600=20Khz   PB5输出PWM
    
18.         
    
19.     TIM5_Cap_Init(0xffff, 72 - 1);                //以1Mhz的频率计数  PA0
    
20. 
    
21.     printf("Input Capture test!!!\r\n");
    
22.     while(1)
    
23.     {
    
24.         delay_ms(10);
    
25.         TIM_SetCompare2(TIM3,TIM_GetCapture2(TIM3)+1);
    
26. 
    
27.         if(TIM_GetCapture2(TIM3)==3600)
    
28.             TIM_SetCompare2(TIM3,0);        
    
29. 
    
30.         if(TIM5CH1_CAP_STA & 0X80)                                 //成功捕获到了一次上升沿
    
31.         {
    
32.             temp = TIM5CH1_CAP_STA & 0X3F;
    
33.             temp *= 65536;                                                 //溢出时间总和
    
34.             temp += TIM5CH1_CAP_VAL;                         //得到总的高电平时间
    
35.             printf("HIGH:%d us %d ms %d s\r\n", temp,temp/1000,temp/1000000);         //打印总的高点平时间
    
36.             TIM5CH1_CAP_STA = 0;                                 //开启下一次捕获
    
37.         }
    
38.     }
    
39. }

复制代码

定时器3用来产生一个PWM波，然后通过定时器5的捕获功能来测量PWM波的高电平时间。