STM32统计频率有许多种方式，有使用外部中断+定时器的方法，但是还有一种更加准确，可以计算占空比的方法。
* L1 |! y* }( i& ^, Y' k( q
即使用输入捕获来统计。

  L  ^* B1 B4 f, Z0 l- _2 \1 y输入捕获的基本原理是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号（如上升沿或下降沿），在边沿信号发生跳变时，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）中，从而完成一次捕获。此外，还可以配置捕获时是否触发中断或DMA等。

我们可以配置一个外部中断的中断回调函数，在中断回调函数中，我们可以计算两个脉冲的时间差来准确的计算脉冲的周期（频率）
5 X" p! g& o& `, X2 [


& w1 O1 E+ k; L7 ^这里我使用蓝桥杯的竞赛平台，STM32G431原理图中有两个NE555产生方波连接至PA15和PB4。



这里的PB4和PA15分别对应了TIM16的CHANNLE1和TIM8的CHANNLE1。



& a/ i/ ]  o: o$ t6 V% T触发方式选择上升沿触发，这边定时器分频系数选择150-1,1us计数一次，最高计数65535即计数时间65.53ms，对应的最低频率为15HZ。
! g4 l( |" [6 I/ C( |
最高计数频率为1us即100KHZ,滤波系数选择0（因为不是按键没有杂波）


6 h/ t* I& t7 o7 a
0 m/ z& d  A* z- O$ Y: b
  d0 R, t& L/ l4 f) d1 i/ k开启定时器中断。
. ^3 z- k7 X% p8 [6 V
6 m3 J2 W$ A5 \6 F# _3 B- l/ C这里的中断触发有两种可能：第一是计数器溢出导致的中断触发，第二种是检测到上升下降沿导致的中断触发。

由于我们的测量频率在我们的计数频率之内，所以我们不考虑计数溢出导致的中断触发。
8 s: h# p% r" N6 y# f
$ J/ Y6 I- G( z2 _( I6 e这里分频系数也不能太高，我就干脆不分频了。

( ?# ]) R4 Y6 V$ R$ B3 S4 m. a因为等会我们会清除计数器
; A  R4 I; s; e. ^
6 h8 J: o4 o2 {5 ~% k& T; I' h9 m+ f

1. struct Pre
   
2. {
   * U, A  f7 V0 H: e
3.   float HighTime;//高电平时间
   
4.   float LowTime;//低电平时间
   
5.   uint8_t CapStatus;//计算是否是第二次捕获
   / R# {2 e  y$ h5 p6 O
6.   float Frequent;//频率值
   / \9 W+ K5 G) _3 g
7.   float Time;
   8 j- o7 K6 @( v
8.   uint8_t EndFlag;//捕获结束
     B: l$ T. k. x  W3 X  I7 H9 |
9.   float Duty;//占空比
   " o' e) z1 D4 `5 V4 e" r
10. };
    / N& \1 t1 e5 m; H' @  V; P
11. 
    $ e9 u0 d. I' Q! d6 d: s4 S& g1 n: r) h
12. 
    
13. 
    + |# {' X4 }, h* D0 Q3 o
14. 
    % c* N6 y1 c2 S1 V
15. void GetFreq(struct Pre*pre,TIM_HandleTypeDef * htim,uint32_t Channel)
    
16. {
    
17.     if(!pre->EndFlag)
    + Q6 {6 t, x7 T3 y
18.     {
    ( S. q; N( ?* n; T" t
19.       if(pre->CapStatus == 0)        //第一个上升沿
    ( a# \  J% q  S- ]  H, g/ \- t
20.          {
    ( K8 r! `4 Z9 L- x$ W0 O' J) v
21.            pre->CapStatus = 1;
    
22.            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); //设置成下降沿触发
    : @4 A) R9 o" c, ?9 F
23.            __HAL_TIM_SetCounter(htim, 0);    //清空定时器计数值
    
24.            pre->HighTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);    //由第一个上升沿设为起始位置
    
25.           }else if(pre->CapStatus == 1)    //第一个下降沿
    1 Q* ]& V& w  b# h9 ~' }; z
26.           {
    $ M) B+ m" ]8 G
27.              pre->CapStatus = 2;
    3 ]6 a3 u- h* s. [2 C
28.              pre->LowTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);    //低电平起始位置
    0 j% e, g. g- @  a5 U, R
29.              __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); //设置成上升沿触发
    
30.           }else if(pre->CapStatus == 2)    //第二个上升沿
    ( @- o6 n, X3 q) w
31.           {
    
32.           pre->CapStatus = 0;
    2 x: |& H7 W/ ^
33.           pre->HighTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);
    $ e2 |7 C! y& i& _; w6 p3 f
34.           //计算频率
    5 ~" K  j  ?6 Q# q
35.           pre->Frequent = 1/pre->HighTime*100000;
    / O) e! [6 O4 Y
36.           //计算占空比
    8 `; C. b( r. @* A7 q
37.           pre->Duty = (float)pre->LowTime / (pre->HighTime+1);
    / Q! `: Z# T) Q* N
38.           pre->EndFlag = 1;
    
39.           }
    ( q4 f5 ]$ a4 Z; V7 u2 O
40.     }
    6 M9 I! ?: ^, v# x( K# l
41. 
    $ ]1 ~9 v8 c, v
42. 
    
43. }

复制代码

我们定义一个结构体存放计数值和频率值，之后写一个函数来计算频率值。
& n5 A8 E* ^4 b! I- x& o; n9 z
主要统计两个上升沿之间的时间。

- e* p% @2 ?9 S

1.     HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim16);
   ; t: l7 T& y/ v) X
2.     HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
   + y& y1 ~0 w) `" ?& F2 B
3.     __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim16,TIM_IT_UPDATE);    //一定要开启TIM16的更新中断
   9 @9 W* r: f6 m& g: S
4.       HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim8);
   
5.     HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim8,TIM_CHANNEL_1);
   
6.     __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim8,TIM_IT_UPDATE);    //一定要开启TIM8的更新中断

复制代码

开启定时器计数以及使能中断。
& F: p" j0 I3 s  P

1. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   + r) u' o# _4 |2 x% c3 h3 h
2. {
   
3.   if(htim==&htim8)
   
4.   {
   
5.     GetFreq(&pre1,htim,TIM_CHANNEL_1);
   6 X+ P- E, `4 d0 C3 ]% o
6.   }
   
7. }

复制代码

输入捕获到频率检测。

1.       if(pre1.EndFlag)
   4 e- c+ [7 F% s; v7 F; S9 W5 R* ~
2.       {
   9 b" \! i: _" ^2 v
3.         sprintf(pr,"FreQuent:%.2f",pre1.Frequent);
   
4.         LCD_DisplayStringLine(Line4,pr);
   % E, F0 Y; V9 Y6 \( m
5.         pre1.EndFlag = 0;
   ( @$ ~4 h7 A1 t1 ], v( s) ^, s) s
6.       }

复制代码

如果检测结束则打印频率值。

4 G4 D8 ?5 F5 n5 i5 R& V

) S% Z: ^; l/ M( L5 h  S
8 l+ q1 _- _( c5 N

' f! D+ r: n6 c0 M  g
2 O. c( W8 m7 v1 Q6 P! \. h& ^( ^, \我们可以看到理论最低频率为716.41HZ
* B6 G" w6 ~) V! ]& C8 m

$ y/ W  D+ B& H4 O3 K
可以看到测量最低频率为713.17HZ和理论值的差距非常的小。


2 F$ \+ l3 @6 l2 ?1 Z& h
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