概述

   本章STM32CUBEMX配置STM32F103输出PWM，同时使用TIM测量PWM频率和正占空比。

生成例程
# T+ \8 r7 o$ `" ?

   使用STM32CUBEMX生成例程，这里使用NUCLEO-F103RB开发板。

! W& b: P, K7 W% \6 }5 a! r

    查看原理图，PA2和PA3设置为开发板的串口。

6 B# C1 M0 E9 W" F( }% u$ P

    配置串口。

% J% ~# p/ d/ m* R$ ?8 W0 k/ x* x, k

$ b  u; w0 m$ F* u  [+ q

    查看原理图，PA8设置为PWM输出管脚，PA0设置为定时器输入捕获管脚。
3 Z- r+ K: H! J" h7 Y

配置时钟树

    配置时钟为64M。

3 ]: @. @7 b4 [# o5 r! b

配置PWM

    配置定时器1输出pwm的频率为1K。

; p$ Y; P5 D: B* _6 S1 B* J* |* F

0 Z( ~+ Q- R4 K# z

配置输入捕获
6 _" I- F' J$ X' A

8 I7 A& Y5 ?" e5 ~! i( t0 W开启中断

0 i* H9 f$ X# ?+ f8 m* j2 QSTM32CUBEIDE配置

% W1 Y2 E6 m% @) p

若需要打印浮点型，需要勾选下面的选项。

# m1 w' h  y8 R" x" H

* `9 e2 Y$ T) _7 G' C串口重定向

    在main.c中，添加头文件，若不添加会出现 identifier "FILE" is undefined报错。

1. /* USER CODE BEGIN Includes */
   3 x# e" C$ k' x9 Y  F
2. #include "stdio.h"
   
3. /* USER CODE END Includes */

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* ^2 r! i4 t* l0 U' m

    函数声明和串口重定向：

1. /* USER CODE BEGIN PFP */
   
2. #ifdef __GNUC__                  //串口重定向
   
3. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   ( W" a( C- v7 }$ l0 b' C" X" ]
4. #else
   
5. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   
6. #endif
   
7. PUTCHAR_PROTOTYPE
     j2 G' ]3 a$ T) c
8. {
   
9.     HAL_UART_Transmit(&huart2 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
   
10.     return ch;
    - m) y8 [% |/ n/ m7 t( H
11. }
    
12. /* USER CODE END PFP */

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1 P: W/ t0 h, O( k5 O占空比与频率计算

    占空比=(t1-t0)/(t2-t0)

    频率=(t2-t0)/时钟频率= =(t2-t0)/(64M/(psc+1))

4 [  t4 J3 a& R- \  T

    周期需要2个上升沿去判断，设定第一个上升沿time_flag由0->1，下降沿time_dowm_flag由0->1，此时就知道正占空比时间，当在产生上升沿时候，就可以计算出周期使用的时间。

变量定义

1. #define IR_IN1 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)
   + o7 A' f0 Z1 Y0 \8 V1 Q# V
2. uint8_t time_up_flag=0;//上升沿标志位
   
3. uint8_t time_dowm_flag=0;//下降沿标志位
   ) k1 K' s6 s/ J% u: q2 B! v$ @! H
4. 
   
5. uint32_t time_up_num=0;//上升沿计数
   
6. uint32_t time_dowm_num=0;//下降沿计数
   
7. 
   + M% z0 u: X4 H& x/ g# \
8. 
   
9. 
   
10. float time_frequency;//频率
    : \- l( E, A, C: l, L  o
11. float time_duty;//占空比

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( s6 R' F$ Z' b' X
/ w# X9 E# r, ]  h8 q2 r* v$ A
7 x4 |9 T, N7 S' ]  U设置PWM占空比以及开启输入捕获
) b  [$ @/ P! Z  D( O* U$ T

1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
   3 o& A  f; k5 u  ]4 R4 {
3. __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, 300);
   
4.   HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);//函数用于使能定时器某一通道的输入捕获功能,并使能相应的中断
   8 m# ?. @# B7 r8 ^, G
5. HAL_Delay(100);
   
6.   /* USER CODE END 2 */

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$ ?5 g2 Z* r. A, p
) p) @% f8 N' _" Z
回调函数

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   
2. // 捕获中断回调函数，每次捕获到信号就会进入这个回调函数
   
3. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
4. {
   & |1 [" T6 y! }$ C* M  n
5.   // 判断是否是定时器1的外部捕获口2
   
6.   if(htim->Instance == TIM2)
   - D5 J6 ?2 F5 s: @# C. k
7.   {
   3 R* m( e& g/ h0 @2 q
8.     if(IR_IN1&&time_up_flag==0)//第一次上升
   
9.     {
   
10.       time_up_flag=1;
    # h. h/ p. R) w# _. @7 B5 w
11.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获
    
12.       __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零，从头开始计
    
13. 
    
14.     }
    1 u. c$ J5 t& E4 `
15.     else if(IR_IN1==0&&time_dowm_flag==0)//下降
    . U+ u6 D# m& J) P5 V
16.     {
    
17. 
    4 J# T4 b3 h7 ]9 o; x( v
18.       time_dowm_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数，这个时间即为上升沿持续的时间
    
19.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); // 改变捕获极性为上升沿沿捕获
    
20.       time_dowm_flag=1;
    
21.     }   
    / o' @; g, e" z" Z
22.     else if(IR_IN1&&time_dowm_flag==1)//第二次之后上升
    , M/ c& I& P3 @' c! p" W
23.     {   
    % W5 j/ S3 E4 K! \: b1 s1 C
24.       time_up_num = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1); // 读取捕获计数，这个时间即为上升沿持续的时间
    " ~- S4 m" V. p7 S+ D9 Z
25.       __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); // 改变捕获极性为下降沿捕获
    4 C* C' \" \: [3 o
26.       time_dowm_flag=0;
    2 F0 I$ q( B( O7 _' K8 {
27.       __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 计数清零，从头开始计
    
28. 
    - _, w/ n7 D9 M% i
29.     }  
    
30. 
      h9 w; H6 y. R3 F, z
31.   }  
    % |$ u6 k! b# I- X* r8 Y
32. }
    + i9 @- O2 E8 l7 ]1 P3 H- X, \# d
33. /* USER CODE END 4 */

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! a: ?5 J- Z. f2 J! F9 p- L主函数
2 ^1 b- n* S/ N

1.   /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   - y) o) X. X, o6 D: {$ _  w. Y
3.   while (1)
   ( K& c% o7 c1 C5 C7 X2 q/ C0 ~) {$ F
4.   {
   7 X/ E( g3 k$ J+ t1 t
5.     /* USER CODE END WHILE */
   4 z/ k: S/ ]9 f- C6 n0 L
6. 
   
7.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
8.           time_frequency=1000000/time_up_num;//频率
   
9.       time_duty = (float)time_dowm_num/(float)time_up_num;//占空比  
   1 y5 `" s8 @: b3 f8 d% A& A; O
10.     printf("\ntime_frequency=%.2f,time_duty=%.2f",time_frequency,time_duty*100);
    ; l- B2 v! A0 }9 e
11. //    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, 500-1);
    
12. //    __HAL_TIM_SET_PRESCALER(&htim1, 32-1);
    
13. 
    
14.     HAL_Delay(1000);
    
15.   }
    
16.   /* USER CODE END 3 */

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测试结果

    当输出1k频率，30%正占空比。

* e+ ]$ W/ w, _' t1 c  \

+ w0 t7 l1 T7 s& |  g

    当输出4k频率，60%正占空比。

% I8 n1 N: m/ [

8 y* l$ m9 v$ w7 L# C; b. u( a! ^6 `

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, u6 M% |1 j# i: f