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。
( @4 V! ?7 U) M0 u7 k1 K
4 P  x+ {) w, n+ f; d9 c, s2 K1 _即使用输入捕获来统计。
) x. n: }5 D4 ]
, O  L4 \* y9 I. m8 X9 U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。
* k# i; z% k  q! I5 L, F( m& ]
2 V6 B# i. G/ M: {9 T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）


2 |8 ^* `4 }* t% |% F% J! ]& K  U
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。
0 h/ N6 p1 [- x5 Q0 G
' Q% ^, R4 h% }* v, C5 B
$ X' s7 O% t, X7 n" G; d  p# }
- `- T3 u) D% W: m, a( B- C这里的PB4和PA15分别对应了TIM16的CHANNLE1和TIM8的CHANNLE1。

' l# W) }; X/ m
! q  d6 T0 g- x/ K8 w
3 Y( m! q( \5 p! b$ p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。
' c. O: ]8 m2 a! v
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）


( {, y/ x% f3 a: K0 T) T* j

! `5 s5 `3 W5 |/ z开启定时器中断。

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。
6 A# D7 }, _, b2 [! e7 {
" w: \& `1 X0 u- G; e% P" D8 N这里分频系数也不能太高，我就干脆不分频了。

# Q# p) ?6 j, A" U6 I因为等会我们会清除计数器

1 E; |3 i0 p+ E7 p& r0 h

1. struct Pre
   ; G' l$ Z3 Z; A3 v
2. {
     z: ]9 h5 w- B0 d7 f+ M8 Q7 L$ u
3.   float HighTime;//高电平时间
   2 g- I; D/ d/ g
4.   float LowTime;//低电平时间
   
5.   uint8_t CapStatus;//计算是否是第二次捕获
   
6.   float Frequent;//频率值
   2 D/ J5 d1 G1 b0 _; D! P% R: n" F5 a
7.   float Time;
   
8.   uint8_t EndFlag;//捕获结束
   
9.   float Duty;//占空比
   
10. };
    
11. 
    
12. 
    5 t( f0 L  M% c5 \8 R2 r
13. 
    
14. 
    
15. void GetFreq(struct Pre*pre,TIM_HandleTypeDef * htim,uint32_t Channel)
    4 s1 e' U6 z: B' d4 r% \
16. {
    5 Q" X/ ^- X% X* j) F( K
17.     if(!pre->EndFlag)
    0 k/ t8 m# c) P5 C
18.     {
    2 p  o, d. ]+ J; u2 B
19.       if(pre->CapStatus == 0)        //第一个上升沿
    4 f! f  C1 a; N# j9 W
20.          {
    
21.            pre->CapStatus = 1;
    
22.            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING); //设置成下降沿触发
      y4 L: {4 T8 ^. L" M: }: }0 g
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
    ( E7 B3 G. Z2 Y* n; T
25.           }else if(pre->CapStatus == 1)    //第一个下降沿
    
26.           {
    
27.              pre->CapStatus = 2;
    
28.              pre->LowTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);    //低电平起始位置
    
29.              __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, Channel,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING); //设置成上升沿触发
    + W9 I# v7 b) `% j( o3 r3 l# m2 S/ Q
30.           }else if(pre->CapStatus == 2)    //第二个上升沿
    
31.           {
    
32.           pre->CapStatus = 0;
    
33.           pre->HighTime = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, Channel);
    
34.           //计算频率
    " r/ ?6 m. M- D# g3 O0 p- ?
35.           pre->Frequent = 1/pre->HighTime*100000;
    
36.           //计算占空比
    
37.           pre->Duty = (float)pre->LowTime / (pre->HighTime+1);
    
38.           pre->EndFlag = 1;
    ( O- H, c4 _. m* a/ L5 ~
39.           }
    
40.     }
    7 `: t& [. d- g6 M7 Y, Y0 n' N
41. 
    5 z5 Z8 x) Q9 v& z' Z7 y, Z7 H
42. 
    3 _0 k' |. P/ {$ i$ d7 B. g
43. }

复制代码

: o8 H0 f! b( L3 q* W, r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。
$ }! T2 Z/ ^) {" q
主要统计两个上升沿之间的时间。
: u, w' \) \7 e# X, I% j! _
& H! x& \# H( B

1.     HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim16);
   % r. Q/ e) ?: D
2.     HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim16,TIM_CHANNEL_1);
   
3.     __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim16,TIM_IT_UPDATE);    //一定要开启TIM16的更新中断
   
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

! W7 y0 y( B6 J3 S开启定时器计数以及使能中断。

( {% z" k' @1 O2 l' G

1. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
2. {
   
3.   if(htim==&htim8)
   
4.   {
   - Z$ d- h8 d5 s  {4 ^8 z
5.     GetFreq(&pre1,htim,TIM_CHANNEL_1);
   . {/ N) L' Z* ^( M; ^, W
6.   }
   
7. }

复制代码

输入捕获到频率检测。

1.       if(pre1.EndFlag)
   
2.       {
   " z- t& ^5 K- R& f" L
3.         sprintf(pr,"FreQuent:%.2f",pre1.Frequent);
   ( W3 X7 u2 W* V
4.         LCD_DisplayStringLine(Line4,pr);
   
5.         pre1.EndFlag = 0;
   $ L6 C% w* q  V# p' `8 ?, y
6.       }

复制代码

) N$ C7 H: s( W7 A; ^! X2 Y/ V" l  I如果检测结束则打印频率值。

% L& J3 ~1 F4 E& M/ f7 i$ B' }7 |
3 A) z1 I  z" a/ g6 a+ f$ O. y
: p& l8 ?% Z1 h- ?. L



; A0 e. r  P) E' [. Q我们可以看到理论最低频率为716.41HZ
9 L3 S7 ]# _4 Y) {1 K1 s9 H


可以看到测量最低频率为713.17HZ和理论值的差距非常的小。
' I4 F- J3 b" z" g

5 a! O, E! i: x/ t
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* ]: `2 N7 k  y6 `7 v7 X" Q7 S1 c