STM32利用捕获功能完成脉冲宽度测量

利用捕获功能完成脉冲宽带测量Stm32定时器应用简介在定时器中我们介绍了通用定时器具有多种功能，输入捕获就是其中一种。STM32F1除了基本定时器TIM6和TIM7，其他定时器都具有输入捕获功能。输入捕获可以对输入的信号的上升沿，下降沿或者双边沿进行捕获，通常用于测量输入信号的脉宽、测量PWM输入信号的频率及占空比。简介输入捕获的工作原理比较简单，在输入捕获模式下，当相应的ICx信号检测到跳变沿后，将使用捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)来锁存计数器的值。从而完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA等。捕获原理t1-t2时间就是我们需要测量的高电平时间，假如定时器工作在向上计数模式，测量方法是：首先设置定时器通道x为上升沿捕获，这样在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。根据定时器的计数频率，我们就可以算出t1-t2的时间输入捕获配置步骤（1）使能定时器及端口时钟，并设置引脚模式等。因为输入捕获也是通用定时器的一个功能，所以需要使能相应定时器时钟。由于输入捕获通道是对应着STM32F1芯片的IO口，所以需要使能对应的端口时钟，并将对应IO口设置为输入模式功能。如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//使能TIM5时钟而TIM5的CH1通道对应的管脚是PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//管脚设置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//设置下拉输入模式GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化结构体如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚（2）初始化定时器参数,包含自动重装值，分频系数，计数方式等要使用定时器功能，必须对定时器内相关参数初始化，其库函数如下：voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct);（3）设置通用定时器的输入捕获参数，开启输入捕获功能初始化定时器后，需要设置对应输入捕获通道参数，比如输入通道、滤波、分频系数、映射关系、捕获极性等。输入捕获参数初始化函数如下：voidTIM_ICInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_ICInitTypeDef*TIM_ICInitStruct);如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚如果我们需要配置TIM5的通道1为输入捕获功能，并且为上升沿捕获、不分频、直接映射到TI，可以如下配置：TIM_ICInitTypeDefTIM_ICInitStructure;TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x00;//滤波TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//捕获极性TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频系数TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直接映射到TI1TIM_ICInit(TIM5,&TIM_ICInitStructure);如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚（4）开启捕获和定时器溢出（更新）中断假如我们需要检测输入信号的高电平脉宽，就需要在第一次上升沿到来时捕获一次，然后设置为下降沿捕获，等到下降沿到来时又捕获一次。如果输入信号的高电平脉宽比较长，那么定时器就可能溢出，所以需要对定时器溢出进行处理，否则计算的高电平时间将不准。所以需要开启定时器溢出中断。如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚假如我们要开启TIM5的捕获中断和定时器溢出中断，调用函数如下：TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);（5）设置定时器中断优先级，使能定时器中断通道在上一步我们已经使能了定时器的捕获和更新中断，只要使用到中断，就必需对NVIC初始化，NVIC初始化库函数是NVIC_Init()如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚（6）编写定时器中断服务函数最后我们还需要编写一个定时器中断服务函数，通过中断函数处理定时器产生的相关中断。TIM5中断函数名如下：TIM5_IRQHandler因为定时器的中断类型有很多，所以进入中断后，我们需要在中断服务函数开头处判断是哪种类型，根据不同中断类型完成相应功能，比如我们需要在捕获中断内完成捕获成功记录，更新中断内完成溢出次数的累计。中断状态标志位的函数如下：ITStatusTIM_GetITStatus(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tTIM_IT)如果使用TIM5和PA0作为捕获引脚（7）使能定时器前面几个步骤已经将定时器输入捕获配置好，但还不能正常使用，只有开启定时器了才能让它正常工作，开启定时器的库函数如下：voidTIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalStateNewState);使能TIM5的函数是TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);//开启定时器捕获程序需要区分是捕获中断还是定时器更新中断设置全局变量记录捕获状态和定时器更新次数在捕获到高电平后要改变捕获极性为低电平捕获如何更新中断发生次数超过记录极限，强制设置捕获完成状态知识回顾KnowledgeReview谢谢！放映结束感谢各位的批评指导！让我们共同进步