01. 概述
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。我们以测量脉宽为例，用一个简图来说明输入捕获的原理。
2 ]8 |% t$ D0 f! r) h
0 U1 L& d8 c5 o! m, l

% @7 S, O- Y& Q. z- a# O( G( h如图所示，就是输入捕获测量高电平脉宽的原理，假定定时器工作在向上计数模式，图中 t1~t2 时间，就是我们需要测量的高电平时间。测量方法如下：首先设置定时器通道 x 为上升沿捕获，这样，t1 时刻，就会捕获到当前的 CNT 值，然后立即清零 CNT，并设置通道 x为下降沿捕获，这样到 t2 时刻，又会发生捕获事件，得到此时的 CNT 值，记为 CCRx2。这样，根据定时器的计数频率，我们就可以算出t1~t2 的时间，从而得到高电平脉宽。

在 t1~t2 之间，可能产生 N 次定时器溢出，这就要求我们对定时器溢出，做处理，防止高电平太长，导致数据不准确。如图15.1.1所示，t1~t2之间，CNT计数的次数等于：N*ARR+CCRx2，有了这个计数次数，再乘以 CNT 的计数周期，即可得到 t2-t1 的时间长度，即高电平持续时间。

STM32F4 的定时器，除了 TIM6 和 TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。STM32F4 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/比较寄存器（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。
" D+ o* E0 }, x* _& p/ e% j
  g  [4 g! x5 S. S02. 硬件设计
本实验用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
* X( e6 `/ x) }' t3 x2） KEY_UP 按键
3） 串口
; d$ ]1 I! _" i! ?+ G- G2 a4） 定时器 TIM3
5） 定时器 TIM5
* p$ E% p) t; U我们将捕获 TIM5_CH1（PA0）上的高电平脉宽，通过 KEY_UP 按键输入高电平，并从串口打印高电平脉宽。
3 D% N. e( l) h
1 k7 t" p5 J0 V( m9 B03. 寄存器概述
我们介绍我们本章需要用到的一些寄存器配置，需要用到的寄存器有：TIMx_ARR、TIMx_PSC、TIMx_CCMR1、TIMx_CCER、TIMx_DIER、TIMx_CR1、TIMx_CCR1 这些寄存器在前面全部都有提到(这里的 x=5)，我们这里就不再全部罗列了，我们这里针对性的介绍这几个寄存器的配置。

7 X1 G3 G7 t& I6 y7 dTIMx_ARR 和 TIMx_PSC，这两个寄存器用来设自动重装载值和 TIMx 的时钟分频。

3 Z; O0 {! `( z3 `TIMx 捕获/ 比较模式寄存器 1 (TIMx_CCMR1)
  _" U( Y# Q7 X/ V2 m, z
TIMx capture/compare mode register 1
% h* E* H+ H0 \! d( ]7 _: d偏移地址：0x18
  G2 y5 O' w8 x* K复位值：0x0000
+ S" `! q; m0 i7 d, A: H) J
这些通道可用于输入（捕获模式）或输出（比较模式）模式。通道方向通过配置相应的 CCxS位进行定义。此寄存器的所有其它位在输入模式和输出模式下的功能均不同。对于任一给定位，OCxx 用于说明通道配置为输出时该位对应的功能，ICxx 则用于说明通道配置为输入时该位对应的功能。因此，必须注意同一个位在输入阶段和输出阶段具有不同的含义。

) L- \9 q( r* L% E3 E
8 J2 T) k0 V: R
这里我们用到的是 TIM5 的捕获/比较通道 1，我们重点介绍 TIMx_CCMR1 的[7:0]位（其高 8 位配置类似）

: D/ Y4 h  R1 h6 Y

4 _3 O* h; f" U; ^9 qTIMx 捕获/ 比较使能寄存器 (TIMx_CCER)
0 s4 o6 P$ @6 k: ?7 G- g1 \
: _4 L" w7 ]5 _% k- \TIMx capture/compare enable register
' @# A4 O2 \* \3 _& w' n7 _( x偏移地址：0x20
复位值：0x0000
# D) Y1 u" R4 i  b


我们要用到这个寄存器的最低 2 位，CC1E 和 CC1P 位。

, ?0 ^" J0 Z! R. e) t# n% Q位 1 CC1P： 捕获 / 比较 1 输出极性 (Capture/Compare 1 output Polarity) 。
CC1 通道配置为输出：
1 [- T1 [5 g, B- V* I* W0：OC1 高电平有效
/ Q6 ?. i: S7 N/ T: f1：OC1 低电平有效
5 d5 y7 ]2 }) \+ R. T. x! R' XCC1 通道配置为输入：
CC1NP/CC1P 位可针对触发或捕获操作选择 TI1FP1 和 TI2FP1 的极性。
00：非反相/上升沿触发
电路对 TIxFP1 上升沿敏感 （在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作）， TIxFP1 未反相 （在门控模式或编码器模式下执行触发操作）。
01：反相/下降沿触发
3 j5 c8 e! z6 c$ M电路对 TIxFP1 下降沿敏感 （在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作）， TIxFP1 反相 （在门控模式或编码器模式下执行触发操作）。
10：保留，不使用此配置。
11：非反相/上升沿和下降沿均触发
电路对 TIxFP1 上升沿和下降沿都敏感（在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作），TIxFP1 未反相（在门控模式下执行触发操作）。编码器模式下不得使用此配置。

& L  W1 {. m0 p" j5 [# C$ x- k4 p8 Q位 0 CC1E： 捕获 / 比较 1 输出使能 (Capture/Compare 1 output enable) 。
CC1 通道配置为输出：
0：关闭––OC1 未激活
1：开启––在相应输出引脚上输出 OC1 信号
CC1 通道配置为输入：
此位决定了是否可以实际将计数器值捕获到输入捕获/比较寄存器 1 (TIMx_CCR1) 中。
0：禁止捕获
+ U3 Y2 G( E/ H( {% M% D2 U1：使能捕获

3 Y. C/ }$ C( QTIMx DMA/ 中断使能寄存器 (TIMx_DIER)
! ~$ c' s' n9 N% v2 BTIMx DMA/Interrupt enable register
/ E3 i4 }* m# T0 |" v& j偏移地址：0x0C
6 j4 l/ R  }" `: J, }: a7 ~复位值：0x0000


+ e# N; h5 i; S6 E6 {$ Q6 l8 f3 t
5 Y8 _3 @1 `% ]5 s5 b我们需要用到中断来处理捕获数据，所以必须开启通道 1 的捕获比较中断，即 CC1IE 设置为 1。

TIMx 控制寄存器 1 (TIMx_CR1)
TIMx control register 1
2 O- I" p0 Y" r  Y. B偏移地址：0x00
4 r) M4 t6 x! Q9 U$ ~: P复位值：0x0000
/ A& T2 h& K" t. @0 T& J& g6 b4 |/ b
% r: i, b9 _1 V3 _0 u2 u$ v

! O  ~" K+ ~1 |/ I2 Z' [: T控制寄存器：TIMx_CR1，我们只用到了它的最低位，也就是用来使能定时器的。
* g3 V: }  x0 J0 ~' Q
8 U3 y8 V3 e' h! N0 |/ F! A- tTIMx 捕获/ 比较寄存器 1 (TIMx_CCR1)
# T" G9 B. T; l% D8 I0 DTIMx capture/compare register 1
偏移地址：0x34
7 {* w/ P! H+ ]* Q+ m! r8 G复位值：0x0000 0000
* f' f) x7 Q  D- h


, f7 T+ F% y6 hTIMx_CCR1，该寄存器用来存储捕获发生时，TIMx_CNT的值，我们从 TIMx_CCR1 就可以读出通道 1 捕获发生时刻的 TIMx_CNT 值，通过两次捕获（一次上升沿捕获，一次下降沿捕获）的差值，就可以计算出高电平脉冲的宽度（注意，对于脉宽太长的情况，还要计算定时器溢出的次数）。
* f1 T% y5 H' A1 M; I* j+ n
4 ?3 O' o( T+ u, R. U04. 配置步骤
4.1开启 TIM5 时钟，配置 PA0 为 为 复用功能（AF2 ），并开启下拉电阻。
" ^/ }6 @- e: z3 B2 W4 E# k7 F
1 F; e! h+ p! \/ @* U; {要使用 TIM5，我们必须先开启 TIM5 的时钟。同时我们要捕获 TIM5_CH1 上面的高电平脉宽，所以先配置 PA0 为带下拉的复用功能，同时，为了让 PA0 的复用功能选择连接到 TIM5，所以设置 PA0 的复用功能为 AF，即连接到 TIM5 上面。开启 TIM5 时钟的方法为：

" G) N, p- Z& H8 f/ Q

1. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); //TIM5 时钟使能

复制代码

& ~! p# G6 m, n# f/ S配置 PA0 为复用功能，所以我们首先要设置 PA0 引脚映射 AF2，方法为：
  R$ x9 ]! N* B( s, u2 K9 f
: m8 @  N7 \; Q. I. g; ?

1. GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5); //GPIOA0 复用位定时器 5

复制代码

# }7 S2 T0 A2 F: {+ X. B最后，我们还要初始化 GPIO 的模式为复用功能，同时这里我们还要设置为开启下拉。方法为：
9 D" [- a2 ~3 j

1. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
   9 [, ?; M4 V- q' o! X
2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
   
3. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;  //速度 100MHz
   
4. GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
   # Y! t& G8 p( X$ g) n  R
5. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
   
6. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化 PA0

复制代码

这里我们使用的是定时器 5 的通道 1，所以我们从 STM32F4 对应的数据手册可以查看到对应的 IO 口为 PA0:


8 N( [  N7 W5 U2 e: Z9 h) k
4.2 初始化TIM5, 设置 TIM5 的 的 ARR 和 PSC 。
7 `" Q" T) x9 u2 L+ Q" j! N  s
$ h$ r9 z2 {( |) G1 Z在开启了 TIM5 的时钟之后，我们要设置 ARR 和 PSC 两个寄存器的值来设置输入捕获的自动重装载值和计数频率。这在库函数中是通过 TIM_TimeBaseInit 函数实现的。

- T0 s. F5 D2 H4 W' L" k+ B

1. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc; //定时器分频
   
2. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
   
3. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr; //自动重装载值
   3 b0 G) _8 c7 r" G7 L7 s
4. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
   ( }8 X/ Q8 e: c  E8 |
5. TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化 TIM5

复制代码

4.3 设置 TIM5 的 的 输入捕获参数，开启输入捕获。

! y! u4 U2 E1 }6 x* v2 uTIM5_CCMR1 寄存器控制着输入捕获 1 和 2 的模式，包括映射关系，滤波和分频等。这里我们需要设置通道 1 为输入模式，且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面，并且不使用滤波（提高响应速度）器。库函数是通过 TIM_ICInit 函数来初始化输入比较参数的：
3 {. L1 O0 C$ r0 H7 x8 _
/ \# w$ O1 o: \" T* d

1. void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

复制代码

我们来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的定义：

3 w. @9 Z) w- [; Z2 ]& b6 a1 _( ~

1. typedef struct
   7 P2 A  m, t0 p, r5 c2 t* y
2. {
   7 u  q' x* q! C+ ^3 |
3.     uint16_t TIM_Channel; //通道
   
4.     uint16_t TIM_ICPolarity; //捕获极性
   5 ?! {& I: f9 t" Z' M
5.     uint16_t TIM_ICSelection;//映射
   
6.     uint16_t TIM_ICPrescaler;//分频系数
   
7.     uint16_t TIM_ICFilter; //滤波器长度
   
8. } TIM_ICInitTypeDef;

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参数 TIM_Channel 很好理解，用来设置通道。我们设置为通道 1，为 TIM_Channel_1。
8 Y! S( W1 H+ ?' Q" J参 数 TIM_ICPolarit 是 用 来 设 置 输 入 信 号 的 有 效 捕 获 极 性 ， 这 里 我 们 设 置 为TIM_ICPolarity_Rising，上升沿捕获。同时库函数还提供了单独设置通道 1 捕获极性的函数为：

$ t6 j' E0 p  M6 Q$ o6 o! X

1. TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);

复制代码

参数 TIM_ICSelection 是用来设置映射关系，我们配置 IC1 直接映射在 TI1 上，选择TIM_ICSelection_DirectTI。
参 数 TIM_ICPrescaler 用 来 设 置 输 入 捕 获 分 频 系 数 ， 我 们 这 里 不 分 频 ， 所 以 选 中TIM_ICPSC_DIV1,还有 2,4,8 分频可选。
参数 TIM_ICFilter 设置滤波器长度，这里我们不使用滤波器，所以设置为 0。

1. TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 映射到 TI1 上
   ' }7 e) f  j5 y  g% W
2. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
   # ~* l, G) [# e  D
3. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
   5 V7 r5 `, X4 L) s
4. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  //配置输入分频,不分频
   
5. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
   
6. TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

复制代码

4.4 使能捕获和更新中断（设置 TIM5 的 DIER 寄存器）
因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽，所以，第一次捕获是上升沿，第二次捕获时下降沿，必须在捕获上升沿之后，设置捕获边沿为下降沿，同时，如果脉宽比较长，那么定时器就会溢出，对溢出必须做处理，否则结果就不准了，不过，由于 STM32F4 的 TIM5 是 32 位定时器，假设计数周期为 1us，那么需要 4294 秒才会溢出一次，这基本上是不可能的。这两件事，我们都在中断里面做，所以必须开启捕获中断和更新中断。

: _5 }8 a" {9 c. C- p8 w' `这里我们使用定时器的开中断函数 TIM_ITConfig 即可使能捕获和更新中断：

1. TIM_ITConfig( TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断和捕获中断

复制代码

4.5 设置中断 优先级 ，编写中断服务函数
2 F9 Z4 k" L* [2 P
因为我们要使用到中断，所以我们在系统初始化之后，需要先设置中断优先级分组，这里方法跟我们前面讲解一致，调用 NVIC_PriorityGroupConfig()函数即可，我们系统默认设置都是分组 2。设置中断优先级的方法前面多次提到这里我们不做讲解，主要是通过函数 NVIC_Init()来完成。设置优先级完成后，我们还需要在中断函数里面完成数据处理和捕获设置等关键操作，从而实现高电平脉宽统计。在中断服务函数里面，跟以前的外部中断和定时器中断实验中一样，我们在中断开始的时候要进行中断类型判断，在中断结束的时候要清除中断标志位。使用到的函数在上面的实验已经讲解过，分别为 TIM_GetITStatus()函数和 TIM_ClearITPendingBit()函数。
5 m2 g1 N: g( O3 x; m
1 E6 |* l$ }( E4 P' M9 [

1. if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){}//判断是否为更新中断
   
2. if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET){}//判断是否发生捕获事件
   4 [! @" y7 o2 a
3. TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);//清除中断和捕获标志位

复制代码

+ j! y6 G+ w3 u3 L; O# ]我们还使用到了一个设置计数器值的函数为：
3 C7 I/ u, T: {3 I+ o- E
8 f7 t* d1 R' n" \1 t

1. TIM_SetCounter(TIM5,0);

复制代码

4.6 使能定时器（设置 TIM5 的 CR1 寄存器）
& w7 d3 g; `. n! U最后，必须打开定时器的计数器开关， 启动 TIM5 的计数器，开始输入捕获。
# B) X1 \+ u; \

1. TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5

复制代码

通过以上 6 步设置，定时器 5 的通道 1 就可以开始输入捕获了，同时因为还用到了串口输出结果，所以还需要配置一下串口。

05. 程序示例
2 O$ F( y( m- y* Q$ ?2 [pwm.h
! p7 Q# d' |# Q& U' F4 D/ S
. {, P4 q8 @; g3 m6 e6 R

1. #ifndef __PWM_H__
   
2. #define __PWM_H__
   
3. 
   
4. #include "sys.h"
   
5. 
   , x: T5 P7 I+ g3 t& B
6. void TIM14_PWM_Init(u16 arr, u16 psc);
   
7. 
   6 z$ D% D* D6 X- g
8. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc);
   
9. 
   
10. 
    : P; P" g) O" L- l
11. #endif/*__PWM_H__*/
    
12. 
    0 X/ c# F5 O2 ?, ?

复制代码

  Y/ D. X1 O+ O! Q. t8 W7 ipwm.c

4 j& f- a/ t" D! J& O3 D

1. #include "pwm.h"
     F: ?0 e# Q4 a/ a6 T
2. 
   2 ?. i! l( Y8 V: t1 W# n1 ~
3. //初始化  AF9
   8 r: e( }3 j( i& R
4. void TIM14_PWM_Init(u16 arr, u16 psc)
   0 e/ T4 [$ _/ n9 `' t* V
5. {
   
6.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   & ~/ X. {* }. t2 m2 l
7.         
   6 B& C- A% ^5 o* ~* Y8 W" o& Y9 e
8.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
   ! u* r. B9 t2 T, I, Q" {; G
9.         
   
10.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    9 f% `7 b$ A0 I' i
11.         
    0 u: \: N$ \% o* S$ s3 }
12.         //使能GPIO时钟
    
13.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    7 D' v" H4 y, D+ S& i- v
14.         
    
15.         //使能定时器时钟
    
16.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM14, ENABLE);
    & X8 {: O* T0 `* n$ K9 [0 J; v! o/ b1 ^
17.         
    
18.         //设置GPIO功能复用
    
19.         GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM14);
    8 |! T' j( q! ~) P  n
20.         
    
21.         //GPIO初始化
    
22.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    
23.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    . U7 _( _  O. f
24.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    
25.         gpio_InitTypeDef.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    
26.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    0 _- t8 {( Z5 K. `  J" t
27.         GPIO_Init(GPIOF, &gpio_InitTypeDef);
      O; ?! Y5 K% l
28.         
    
29.         //时钟初始化
    
30.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    
31.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
32.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;
    * h& m- B7 G# ^! C! m
33.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psc;
    # }) k, d& @! v; G8 {( ^3 \! x
34. 
    ' F6 ~" K4 {8 W" f" u( o
35.         TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    
36.         
    ( J  s( l* q" z& O
37.         TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    
38.         TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    $ U# g& e' P/ i- U* ~- A
39.         TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
    " X3 Z: z+ V8 l- o- E
40.         
    
41.         TIM_OC1Init(TIM14, &TIM_OCInitStruct);
    6 X# T. W5 m) D
42.         
    4 O8 p( G, X9 m" Z8 X6 r; c2 s
43.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM14, TIM_OCPreload_Enable);
    ; s8 o" l8 Q' }3 X5 e
44.         
    
45.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM14, ENABLE);
    : T) l. p, H8 k$ \2 n: F  n
46.         
    & I4 R4 K- m+ Q) x: D8 p
47.         //使能定时器
    
48.         TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
    
49.         
    
50. }
    ) u2 `3 n+ v6 w+ w
51. 
    / R5 t. g% l3 y6 Z, q# G
52. //定时器5通道1输入捕获配置
    
53. //arr：自动重装值(TIM2,TIM5是32位的!!)
    : C$ ?9 J! D$ z/ d2 L# M
54. //psc：时钟预分频数
    . ?& a. ?2 H/ {7 J( p4 A+ U3 G
55. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
    
56. {
    
57.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
58.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
59.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
60.         
    
61.         
    2 B/ a7 v3 Q2 {
62.         TIM_ICInitTypeDef  TIM5_ICInitStructure;
    
63. 
    
64.         
    * ?2 x+ H8 u2 o5 h" h. }2 ?9 m; j
65.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);          //TIM5时钟使能   
    
66.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);         //使能PORTA时钟        
    ) q3 S2 j4 h0 K6 Y4 P9 P3 [+ S
67.         
    
68.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
    
69.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
    
70.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;        //速度100MHz
    % V; t( g$ i; g! |# V
71.         GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
    3 s$ k# ~) D3 N* Z, b
72.         GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
    
73.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA0
    # b, l: U$ z. ~2 M: |4 }
74. 
    
75.         GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5); //PA0复用位定时器5
    . @; N5 a( C( g0 S% u1 C
76. 
    ; L/ a, w! P( `. P* N( M0 T% M0 J
77.          
    
78.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定时器分频
    
79.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
    ' M5 Q2 ^7 _/ x  i8 e" t
80.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;   //自动重装载值
    
81.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    
82.         
    2 O8 h6 z/ ~- H" F, M
83.         TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);
    + [9 a0 X) P+ p  s' v: _
84.         
    
85. 
    1 X* V. k) m; n2 S
86.         //初始化TIM5输入捕获参数
    
87.         TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01         选择输入端 IC1映射到TI1上
    
88.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;        //上升沿捕获
    
89.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
    
90.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;         //配置输入分频,不分频
    
91.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
    
92.         TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);
    1 W/ r: ?$ q: H. O8 ^
93.                
    
94.         TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC1IE捕获中断        
    $ z8 S' ~1 w1 t% a
95.         
    ! h; [+ N( e1 U. m. W) I
96.   TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );         //使能定时器5
    
97. 
    
98. 
    2 S$ n/ h( k; \0 _) H
99.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
    ( n# P/ N- E9 }7 k
100.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级3
     / y/ p( q' {# g9 M' T9 k
101.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;                //子优先级3
     
102.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
     9 m, k5 x# h7 y/ J
103.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器、
     
104.         
     3 v6 e' k" ?4 _$ q$ N6 l
105.         
     
106. }
     
107. //捕获状态
     
108. //[7]:0,没有成功的捕获;1,成功捕获到一次.
     ! J! y4 S# _  U/ Q
109. //[6]:0,还没捕获到低电平;1,已经捕获到低电平了.
       {; V' h2 R" l
110. //[5:0]:捕获低电平后溢出的次数(对于32位定时器来说,1us计数器加1,溢出时间:4294秒)
     
111. u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;        //输入捕获状态                                                   
     
112. u32        TIM5CH1_CAPTURE_VAL;        //输入捕获值(TIM2/TIM5是32位)
     # b' J1 s  I9 w" @2 W' d
113. //定时器5中断服务程序         
     ) F5 Y" V& i( {' i, Q! a4 i
114. void TIM5_IRQHandler(void)
     ! U% X* @) S8 X! l5 }% e! l& `( D
115. {                     
     " ~* k4 f2 j4 T
116. 
     # S0 D8 O: O1 w+ F! u- W
117.          if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获        
     / U1 G, D! a0 A2 N& b0 y$ X0 s: J
118.         {
     " R" V2 m+ ~: t  f/ h4 V, z2 q
119.                 if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)//溢出
     
120.                 {            
     
121.                         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
     ) ]/ Z- }; x0 t5 d% r
122.                         {
     
123.                                 if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
     0 c0 s, ?( |, f1 |& `, h
124.                                 {
     2 |6 k( H# _" L# G& c7 e; X
125.                                         TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;                //标记成功捕获了一次
     * P3 L6 g: U  K/ M
126.                                         TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
     ' ?7 }" W5 T: W. z0 Z
127.                                 }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
     " z) _; a2 i$ ^2 ~
128.                         }         
     
129.                 }
     
130.                 if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
     
131.                 {        
     
132.                         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)                //捕获到一个下降沿                 
     & u) I+ n+ r. |
133.                         {                                 
     - \/ P: Y# s: C0 j6 v5 j8 ]
134.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;                //标记成功捕获到一次高电平脉宽
     
135.                           TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);//获取当前的捕获值.
     
136.                                  TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
     
137.                         }else                                                                  //还未开始,第一次捕获上升沿
     
138.                         {
     7 N, Z6 r4 v( t, ^8 y7 |& L( ?' N* |! O
139.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;                        //清空
     
140.                                 TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
     * H* ]! u( a2 v, _& k, D
141.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;                //标记捕获到了上升沿
     ' E1 t4 y; j, ?4 O# a
142.                                 TIM_Cmd(TIM5,DISABLE );         //关闭定时器5
     # `( A- X& C" ~0 K
143.                                  TIM_SetCounter(TIM5,0);
     # O& |. l" u7 b3 d5 w, z. J/ K
144.                                  TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);                //CC1P=1 设置为下降沿捕获
     
145.                                 TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );         //使能定时器5
     
146.                         }                    
     
147.                 }                                                                                    
     * `7 _  m& ~: f' n
148.          }
     / p$ @( \1 o8 R! Q5 ^2 z8 u8 h
149.         TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
     & W0 d# Z% g1 z* ~0 r
150. }
     + z2 R. n5 S5 F( r3 o

复制代码

- h6 w1 z1 [' B0 I' U" Z. Cmain.c
( ?3 M3 D( c9 z- N

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   : F$ t! Y* w0 V! C
5. #include "beep.h"
   
6. #include "key.h"
     n( F  j/ v* H. j+ z
7. #include "exti.h"
   
8. #include "iwdg.h"
   1 K$ P/ t- P9 @6 l7 H9 F" D
9. #include "wwdg.h"
   
10. #include "timer.h"
    
11. #include "pwm.h"
    8 ^' Z; d$ q" N! d: h
12. 
    
13. extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;                //输入捕获状态                                                   
    
14. extern u32        TIM5CH1_CAPTURE_VAL;        //输入捕获值  
    % R3 ^5 `; C) p* x% }5 ^6 z& j9 x8 v
15. 
    
16.         
    
17. int main(void)
    
18. {
    
19.         long long temp=0;  
    - r' A! Z5 K* c- L, X$ Q
20.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    , a, {$ X1 V+ e& U8 k  r
21.         delay_init(168);  //初始化延时函数
    ) P: O' k3 D3 U3 C# O1 A0 @
22.         uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
    
23. 
    8 t" P$ i3 ~/ ~4 J7 r3 p# ~
24.          TIM5_CH1_Cap_Init(0XFFFFFFFF,84-1); //以1Mhz的频率计数
    
25.            while(1)
    & O; G* F; `2 Q
26.         {
    - R& `: m$ S7 r( P8 O# k
27.                  delay_ms(10);
    4 y/ |% u( e* A& ~* k& {9 m: y
28.                         
    
29.                  if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)        //成功捕获到了一次高电平
    
30.                 {
    
31.                         temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
    
32.                         temp*=0XFFFFFFFF;                                          //溢出时间总和
    
33.                         temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;                   //得到总的高电平时间
    
34.                         printf("HIGH:%lld us\r\n",temp); //打印总的高点平时间
      O- G- }: Z9 ]. {# j; Q
35.                         TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;                             //开启下一次捕获
    
36.                 }
    
37.         }
    + {) ]. `; i* Z9 F7 J$ T2 ^% ^
38. }

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结果验证
# y6 I7 r2 k, z& G! n
打开串口调试助手，选择对应的串口，然后按 KEY_UP 按键，可以看到串口打印的高电平持续时间
: @( J5 _6 S3 k; L0 r
. p6 `" o+ R3 ]# V4 U. l/ u

& u' K% t6 b! ]1 s; |7 K# Q! Q0 p5 ^