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。


' ?1 q' m3 v8 e9 E) m5 _0 G2 F
" P# ?2 j2 I; M* W: e) N/ Y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。
' b9 n5 H3 p( k, |
- c# [/ B5 |/ w; p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。

  l+ M- q% c8 d4 {4 Q: _. a02. 硬件设计
0 f' U: q/ S  Z" y. T1 T3 U! Y本实验用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
* W* j! @' S6 ^0 @/ n# L2） KEY_UP 按键
3 \' z3 O' i( A1 {$ M7 w3） 串口
: C$ A6 J& \  u7 o( V* k/ P4） 定时器 TIM3
5） 定时器 TIM5
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。

: v& N! O! g& m03. 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。

TIMx_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。
" A( Z! i, F5 W: c7 F
6 `: a9 C0 E3 f- @: Q# `; @TIMx 捕获/ 比较模式寄存器 1 (TIMx_CCMR1)

TIMx capture/compare mode register 1
偏移地址：0x18
* H6 ^1 h. ^8 F% g# t8 M4 L+ \复位值：0x0000
9 q: n  I  {2 ^2 f! |
( }3 t/ o5 ?  V0 ]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。
0 z+ ?, z9 e2 }  v& {, k
& f' s8 C* S- T7 F- H

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）
' H4 j9 n: v0 V( R1 L- F% r6 t# y


  Z4 i+ D6 h- u, J. wTIMx 捕获/ 比较使能寄存器 (TIMx_CCER)

1 p9 _; U: {8 b' L9 A1 }1 i, s4 z. cTIMx capture/compare enable register
偏移地址：0x20
复位值：0x0000



我们要用到这个寄存器的最低 2 位，CC1E 和 CC1P 位。
1 N* J1 R% U; y; x4 E$ \' p
- B9 U) `! \1 N, K8 N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：
0：OC1 高电平有效
1：OC1 低电平有效
/ {/ k$ C( M; s5 q- u9 I* U' ECC1 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
: X* ]- a; `! C) J% ?: ?( d7 i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
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。
1 m* r- ~2 S$ m5 {
位 0 CC1E： 捕获 / 比较 1 输出使能 (Capture/Compare 1 output enable) 。
0 |9 V6 b' o. K% `% @5 RCC1 通道配置为输出：
1 Z3 v+ Q8 W  \0：关闭––OC1 未激活
$ }, S9 _$ b" U! O, b7 G1：开启––在相应输出引脚上输出 OC1 信号
CC1 通道配置为输入：
* H& S! o- }- _8 a0 T/ Y8 H" r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。
  h( O1 k) c$ a; _: i: o) T0：禁止捕获
9 C) y0 V3 n) U+ w1：使能捕获
( q4 P/ k+ w, p: K2 }6 k3 f
" z) l/ d# j" D% `. hTIMx DMA/ 中断使能寄存器 (TIMx_DIER)
: S4 V+ i+ k  ]$ `8 R/ j3 aTIMx DMA/Interrupt enable register
, q9 t  }; k9 `2 d偏移地址：0x0C
9 x# D7 f$ W: P! X) K8 l8 ?$ p8 R! D复位值：0x0000



/ e$ S8 p) ]$ P$ I: C+ ]5 v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
偏移地址：0x00
6 e8 T2 R" w7 _! b6 h& z复位值：0x0000
$ U" X6 E& k* ?/ e% a

, u1 e: j; J1 N4 Y0 y. L# g
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。

TIMx 捕获/ 比较寄存器 1 (TIMx_CCR1)
TIMx capture/compare register 1
偏移地址：0x34
复位值：0x0000 0000

% f" K" t0 Z' v

TIMx_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）。

' m1 c& h5 A' D0 T04. 配置步骤
7 ]3 @# n; g; ?' M* K4.1开启 TIM5 时钟，配置 PA0 为 为 复用功能（AF2 ），并开启下拉电阻。
1 w/ L" V6 C% e
* n  G1 [% D' f& Q5 i7 N& C( ~$ [8 S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：

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

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7 X- _) h2 C) L& M# T( D0 k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：
7 E% ^& P5 o/ U0 r- B( k

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

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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：
+ u7 ^" R; N" P3 O7 `/ c2 P  }

1. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
   ; v2 w" Y: ^+ ]+ ^% p3 O
2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
   " Y) q; t6 }' e9 F  o% Y) s* v
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
   + c7 t. ~0 W6 }0 v- a( `
5. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
   
6. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化 PA0

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" K9 \6 q+ h" o9 P& y& R4 J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:

6 k4 a* g+ A: N+ \
3 p  \' n, N# x2 J) o3 H
4.2 初始化TIM5, 设置 TIM5 的 的 ARR 和 PSC 。

$ g( ^8 T5 A8 W' l) q/ M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。
& e2 ^8 p& `" Q

1. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc; //定时器分频
   - q+ r  @- E. @5 q7 T& n; v
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
   ' e6 [  B; f$ V, D5 }  ?4 W! {& C
4. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
   , c6 v/ d' \' C; r
5. TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化 TIM5

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1 A: C* Q! n4 `2 ~+ [4.3 设置 TIM5 的 的 输入捕获参数，开启输入捕获。
- K) j* m. R9 K4 D+ w( j: Q/ d$ Q
, H( M! T/ p: T: S6 OTIM5_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：

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

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! L5 U, ]3 h7 E# Z( o$ l我们来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的定义：
9 }8 X# k# I0 {% c

1. typedef struct
   / ~% h5 G8 q% h2 t
2. {
   - M$ V2 L$ X; Q- V$ [
3.     uint16_t TIM_Channel; //通道
   8 `( w4 V4 Q! X; J$ W$ V( d
4.     uint16_t TIM_ICPolarity; //捕获极性
   
5.     uint16_t TIM_ICSelection;//映射
   
6.     uint16_t TIM_ICPrescaler;//分频系数
   0 r; n5 O# X0 m+ k; j7 M% I
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。
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：
; n# h! O) [& m# _7 D
- Y3 c8 l6 y& X6 r6 ^2 J* o/ {

1. TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);

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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。
( {4 U- f$ S& f; o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
   
2. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
   
3. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
   5 I5 }' i8 z. K) h1 l) h/ d, e
4. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  //配置输入分频,不分频
   ! [# m+ B3 z' y, H2 G
5. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
   
6. TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

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2 R! B; W7 I$ k: k( c8 y/ w4.4 使能捕获和更新中断（设置 TIM5 的 DIER 寄存器）
" C- V* s$ \: u# v1 _8 Q+ w$ B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。
$ C4 B% e' B$ N" J7 S& y7 ]
) b' B( S2 l/ X7 O* d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：
+ i  W* s$ l' H1 C3 t/ F- h

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

2 V) T& S& z7 n$ d/ y0 I  K4.5 设置中断 优先级 ，编写中断服务函数

' z. D9 y3 ?  p$ 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。

1 y9 o0 }: h3 O+ V

1. if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){}//判断是否为更新中断
   ! p( ?! r" k& x5 ^' q
2. if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET){}//判断是否发生捕获事件
   
3. TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);//清除中断和捕获标志位

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我们还使用到了一个设置计数器值的函数为：

1. TIM_SetCounter(TIM5,0);

复制代码

4.6 使能定时器（设置 TIM5 的 CR1 寄存器）
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。
" a: i# M+ c% c  J* K

1. TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5

复制代码

! `# e- o( Z6 x& Z' `# ~1 u+ y. N+ m& c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
3 ^  O; W+ A& P; w9 Vpwm.h

& t+ O. g9 u' s2 M6 E

1. #ifndef __PWM_H__
   9 g4 `6 G' J* S: c& I: Z
2. #define __PWM_H__
   ( I' m% O/ V& T/ o7 V' b1 a/ [
3. 
   ! ]: w) T+ }9 Z) F8 O8 C
4. #include "sys.h"
   ( _; k3 N3 F( H. j; h- e. |
5. 
   
6. void TIM14_PWM_Init(u16 arr, u16 psc);
   % [+ q; d5 C/ P3 F- c8 I. }
7. 
   
8. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc);
   
9. 
   
10. 
    0 \& R' j. k2 Y' Q( R
11. #endif/*__PWM_H__*/
    3 ?& o% ]  _8 b( x5 P  ~+ ]
12. 
    $ V! m# p, f) q# X0 u9 H' k8 U

复制代码

: C+ K3 L6 C! [7 Cpwm.c
" w8 i* T/ Q3 P. W4 @
- d) ]8 \4 L5 x$ F% R) J

1. #include "pwm.h"
   : U2 V8 o$ c. M6 g
2. 
   
3. //初始化  AF9
   6 k$ p; X: k& x5 g0 ~7 g
4. void TIM14_PWM_Init(u16 arr, u16 psc)
   
5. {
   
6.         GPIO_InitTypeDef gpio_InitTypeDef;
   
7.         
   3 d  j1 T% z6 M8 F
8.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
   
9.         
   
10.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    + S- v& S0 ?; N: q* h
11.         
    
12.         //使能GPIO时钟
    
13.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    ; A* x6 P9 p2 ~" a' |, o6 s
14.         
    7 D* m: `2 D: `) s8 X# V
15.         //使能定时器时钟
      h7 b, V3 R6 \/ p' m, T' A. v- R
16.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM14, ENABLE);
    5 s! j  I) m0 o& K4 L
17.         
    
18.         //设置GPIO功能复用
    4 {% d8 V& a4 W# t! ^( V) h
19.         GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM14);
      R5 E- k7 l9 O0 W4 C
20.         
    8 ]# X# L3 M1 S2 o
21.         //GPIO初始化
    + x7 _( m  O% d6 O6 M
22.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    
23.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    : a) E: U2 p3 C6 q+ e" K. ?# P
24.         gpio_InitTypeDef.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    $ E& Y) Q0 H# c, t' ]( ?7 Y6 u
25.         gpio_InitTypeDef.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    8 I& q& V$ `1 K1 e0 r5 _
26.         gpio_InitTypeDef.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    8 Q0 t: m* w  Q  Z& X( {1 P
27.         GPIO_Init(GPIOF, &gpio_InitTypeDef);
    
28.         
    ' l" v- o5 F; [6 K+ D' L
29.         //时钟初始化
    
30.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    4 {* i5 ?& v# h
31.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
32.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;
    # n1 E4 O9 |* B4 R$ Q9 A; Q4 v
33.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psc;
    * b1 D' a3 Y1 R6 U4 t0 i0 f2 Y
34. 
    4 r5 Z( n0 r! S$ J  J
35.         TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    ; ?& x/ Q' \% |1 z, y1 j& f" X5 @: B
36.         
    6 d6 W+ j9 M. |5 E4 G7 d) \
37.         TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    : ]# V4 K5 t# o7 z
38.         TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
39.         TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
    2 P+ F* L* ~' ?9 l2 ^2 O1 W0 _0 g& l
40.         
    
41.         TIM_OC1Init(TIM14, &TIM_OCInitStruct);
    
42.         
    
43.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM14, TIM_OCPreload_Enable);
    
44.         
    , d& G6 W5 T4 y! e9 {2 b
45.         TIM_ARRPreloadConfig(TIM14, ENABLE);
    4 O3 x( n' r1 K4 K2 X% M) U8 z8 h
46.         
    7 k  m* @' a0 f; T  _) f/ |, Z7 c
47.         //使能定时器
    
48.         TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
    - F9 d8 p' ~$ x$ W. K1 ]
49.         
    
50. }
      E8 h! K- G9 H/ |) P% q2 Y9 D
51. 
    
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!!)
    
54. //psc：时钟预分频数
    
55. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
    
56. {
    4 G# I! c  N! N1 U5 e$ _8 o
57.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    ; p" t" [( T* S# p( F% J$ G
58.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    / P4 n3 f- }9 F
59.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
60.         
    ' _( X1 s: G7 w3 ?$ A8 C+ X
61.         
    - a: q5 L1 Q/ y( ?# H' J) o
62.         TIM_ICInitTypeDef  TIM5_ICInitStructure;
    
63. 
    3 w, \! z8 A) x8 C
64.         
    1 Y- y' q1 R, X% t+ s) h9 I+ Y1 ?: k
65.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);          //TIM5时钟使能   
    ; N* k+ C# J, b: U% m$ z
66.         RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);         //使能PORTA时钟        
    
67.         
    0 X4 D0 _7 d' R# T+ i
68.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
    . L: l$ B1 w& _4 u' ]
69.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
    
70.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;        //速度100MHz
    % E% Q4 m$ O! v2 r2 y
71.         GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
    " c8 D2 L% L4 ^1 g" `  s& ]
72.         GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
    
73.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA0
    ' }& ?; D+ Z5 y
74. 
    
75.         GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5); //PA0复用位定时器5
    0 g2 M# _3 E+ F1 A2 _( r' C
76. 
    ! z  G3 F/ _+ Z" ~0 K7 s! m
77.          
    ; x1 l( j5 b5 z! ]( r! L) ?# \  w
78.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定时器分频
    0 m) O% c/ ~! B! g
79.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
    5 r3 s: y2 ^5 s% t/ z
80.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;   //自动重装载值
    , i3 Q* h3 j- D( h. d
81.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    
82.         
    , d) |8 E7 F( r/ p6 f% X: c
83.         TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);
    
84.         
    % u) p  S& g( \6 Z$ A5 t) L" H
85. 
    - R' ]7 b1 o3 K
86.         //初始化TIM5输入捕获参数
    + u' \5 {; o9 @9 j$ O( ^6 e
87.         TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01         选择输入端 IC1映射到TI1上
    - F. `1 H% g& w; M
88.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;        //上升沿捕获
    - V) x  D% T* s. k* ]. h4 Z( g
89.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
    . `/ D  [! {0 `& ]8 ^  \1 [" D
90.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;         //配置输入分频,不分频
    2 @$ {6 K4 B) s$ e( r8 e
91.         TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
    * z6 T% {* z0 x
92.         TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);
    
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        
    . t9 y- L  _0 p+ X5 M7 R
95.         
    4 ^3 s- J) z( M8 p: F8 l, Y3 P
96.   TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );         //使能定时器5
    7 T% G8 o6 {, ]+ h1 |2 W5 ]
97. 
    
98. 
    
99.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
    ) Q0 u& v9 E9 ~, N5 h% l/ A. p
100.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级3
     
101.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;                //子优先级3
     
102.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
     # i8 q( q6 x$ }7 {( ^8 D
103.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器、
     + p; K8 T% K5 N2 M  {$ m
104.         
     . V; t' T8 f: X; R+ \
105.         
     - y) W. K# w0 ^6 |
106. }
     6 Q" u7 I/ U6 N3 w% ?
107. //捕获状态
     
108. //[7]:0,没有成功的捕获;1,成功捕获到一次.
     
109. //[6]:0,还没捕获到低电平;1,已经捕获到低电平了.
     
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)
     ' E2 x* Z+ p0 D; [3 |2 m
111. u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;        //输入捕获状态                                                   
     / [  }' C( Q. _! \  o- E+ T
112. u32        TIM5CH1_CAPTURE_VAL;        //输入捕获值(TIM2/TIM5是32位)
     
113. //定时器5中断服务程序         
     
114. void TIM5_IRQHandler(void)
     5 _7 }3 s7 A  d* x
115. {                     
     
116. 
     , c+ L& E% G) k3 x2 F* t* M
117.          if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获        
     
118.         {
     
119.                 if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)//溢出
     8 v3 R% x; D5 U6 x- i% M
120.                 {            
     $ |1 F* r& `" z
121.                         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
     
122.                         {
       \! b: V' t# [1 X3 l
123.                                 if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
     
124.                                 {
     
125.                                         TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;                //标记成功捕获了一次
     
126.                                         TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
     
127.                                 }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
     
128.                         }         
     
129.                 }
     - M) U. i' V* \; A; U% f8 L
130.                 if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
     5 W8 b( Q& ]: Q, O
131.                 {        
     9 f; a7 v. Q* |7 o
132.                         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)                //捕获到一个下降沿                 
     
133.                         {                                 
     
134.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;                //标记成功捕获到一次高电平脉宽
     & [/ L5 s# d0 ?% |
135.                           TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);//获取当前的捕获值.
     ; q/ R# U7 n9 ~1 p- h  l' c
136.                                  TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
     - B- p- B$ y5 `, j! T# l+ q
137.                         }else                                                                  //还未开始,第一次捕获上升沿
     
138.                         {
     " l  y: r& h- t3 y& K
139.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;                        //清空
       R% a3 W1 h, f. V/ N# V
140.                                 TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
     % {6 ~+ z7 }, p
141.                                 TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;                //标记捕获到了上升沿
     % `7 J2 q  I, h9 h) M8 V6 i
142.                                 TIM_Cmd(TIM5,DISABLE );         //关闭定时器5
     * k- b8 |% u/ V% G  G0 l; g
143.                                  TIM_SetCounter(TIM5,0);
     ) i1 O& D- F( R# H
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
     : H7 L+ Y" M( x1 v! U2 J
146.                         }                    
     * D# c1 a" Z2 k& X# Y
147.                 }                                                                                    
     3 O: j: y: n3 H( J2 R0 ?! r+ q
148.          }
     
149.         TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
     
150. }
     " E; t9 k3 I1 v- X

复制代码

main.c

1. #include "sys.h"
   5 u0 c! G; e4 y3 Q5 b+ p; Y
2. #include "delay.h"
   5 v9 u# E) J; E: E4 Z
3. #include "usart.h"
   / v$ O0 o. P& M5 d7 V' T. o
4. #include "led.h"
   " n$ j# i6 @: L: C
5. #include "beep.h"
   & ^4 j, _& A( M! K5 R3 _3 s" B
6. #include "key.h"
   . G; Y8 i& r# L, ^7 j
7. #include "exti.h"
   4 g- |, H, Y+ R  T2 R- t/ U% s( n$ n
8. #include "iwdg.h"
   ! a. V( X5 a% x- `* V
9. #include "wwdg.h"
   " Z; ?/ d  i4 O( n) C4 N
10. #include "timer.h"
    
11. #include "pwm.h"
    , o0 h8 U& y2 Z' i# a
12. 
    
13. extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;                //输入捕获状态                                                   
    1 J+ [+ u% k+ m$ u) n0 ]
14. extern u32        TIM5CH1_CAPTURE_VAL;        //输入捕获值  
    , W8 A$ h/ k; @$ Q8 I
15. 
    
16.         
      p! G3 o8 T  B$ g6 X2 w9 N. w
17. int main(void)
    
18. {
    : c- B0 O8 r+ x6 a& v3 O; [* ^5 H- h
19.         long long temp=0;  
    / m3 O5 P, ]: G9 f& h1 _! g- d0 D
20.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    ; U7 b" a+ P6 ?& d5 m* C4 ^; [7 l
21.         delay_init(168);  //初始化延时函数
    
22.         uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
    $ l2 W5 w% t! J8 k6 F; d
23. 
    # z1 v, n  |9 e3 C0 F
24.          TIM5_CH1_Cap_Init(0XFFFFFFFF,84-1); //以1Mhz的频率计数
    8 A" {; Y7 Z8 R4 R7 q: f/ x3 ~& s4 s
25.            while(1)
    
26.         {
    
27.                  delay_ms(10);
    
28.                         
    - Z* e- N5 j% t% D) D
29.                  if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)        //成功捕获到了一次高电平
    
30.                 {
    
31.                         temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
    0 f; U# y0 m, O, c9 y# `
32.                         temp*=0XFFFFFFFF;                                          //溢出时间总和
    4 M! V" e3 E$ v* w, a* W
33.                         temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;                   //得到总的高电平时间
    + N2 @- M6 O/ b) F5 f6 F% i' W" W
34.                         printf("HIGH:%lld us\r\n",temp); //打印总的高点平时间
    
35.                         TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;                             //开启下一次捕获
    9 N5 x8 D- N) g! I  l
36.                 }
    
37.         }
    : t' F* M3 q) w, N5 c8 Q7 Z* T8 }
38. }

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1 v4 a% Q5 x/ r+ Y结果验证
& V$ G: D& A# P/ j
7 r; b8 d$ r; p9 }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
" g! M$ E' Z- h. G3 _
0 s! T! ?- j* S/ N
1 W2 S3 V' O6 ~% r
4 t  a2 \5 y4 n  y* [  }