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STM32——输入捕获IC（测试频率以及PWMI测试频率占空比）

10月前 作者：橘洲青年 分类：Toy博客 阅读(41) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STM32——输入捕获IC（测试频率以及PWMI测试频率占空比）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、IC介绍

1.1、IC作用

1.2、电路部分

 1.2.1、详细电路作用

 1.2.2、从模式控制器

1.3、输入捕获配置基本结构

1.3.1、PWMI模式

二、代码配置

2.1、从模式函数

2.1.1、TIM_SelectInputTrigger（）

2.1.2、TIM_SelectSlaveMode（）

2.1.3、TIM_SelectSlaveMode（）

2.2.输入捕获及时基单元函数

2.2.1、TIM_ICInit（）

2.2.2、TIM_PWMIConfig（）

2.2.3、TIM_ICStructInit（）

2.2.4 TIM_SetICxPrescaler（）

2.2.5、TIM_GetCapturex();  

三、IC初始代码及其他代码配置

3.1、IC_Init（）模块完整代码

3.2、main 函数完整代码

一、IC介绍

1.1、IC作用

输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数

1.2、频率测量

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测量方法：

测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率等于 

测周法：两个上升沿内，以标准频率计次，得到N ，则频率对于

中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点  

当待测频率大于中界频率是采用测频法，反之使用测周法。

1.2、电路部分

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 1.2.1、详细电路作用

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 1.2.2、从模式控制器

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TI1FP1信号自动触发从模式，从模式可以选择Reset，从而令从模式自动清零CNT. （详情可参考芯片手册 14.4.1）。

1.3、输入捕获配置基本结构

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配置顺序：

1、RCC开启时钟，打开GPIO和TIM的时钟。

2、GPIO初始化，GPIO 配置成输入模式（一般选择上拉输入/浮空输入）。

3、配置时基单元，让计数器CNT在内部时钟的驱动下自增运行。

4、配置输入捕获单元，包括滤波器、极性、连接通道、分频器等参数。

5、从模式触发源。

6、触发后的执行操作。

7、调用TIM_Cmd函数，开启定时器。

注意：CNT的值存在计数上限，即最大只能计数65535

1.3.1、PWMI模式

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 CCR2是高电平期间的计数值，CCR2/CCR1的值对应着占空比。

二、代码配置

2.1、从模式函数

2.1.1、TIM_SelectInputTrigger（）

//从模式触发源TRGI的选择
参数1：选择定时器；参数2：从下图配置图选择

TIM_SelectInputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource)

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从模式对应配置，对应下图

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2.1.2、TIM_SelectSlaveMode（）

//选择主模式输出的触发源

TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode);

2.1.3、TIM_SelectSlaveMode（）

//选择从模式

TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode);

2.2.输入捕获及时基单元函数

2.2.1、TIM_ICInit（）

//用结构体配置输入捕获单元函数

//参数1：选择定时器、参数2：各个配置的结构体

TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

使用：

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图1

    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICINitstructure;
    TIM_ICINitstructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1; //选择通道，本例程中使用的是TIM3的通道1
（1）TIM_ICINitstructure.TIM_ICFilter=0xF;//配置输入捕获的滤波器,数值大，滤波效果越好
（2）TIM_ICINitstructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//极性选择 上升沿or下降沿，
（4）TIM_ICINitstructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器配置
（3）TIM_ICINitstructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI; //配置数据选择器
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICINitstructure);

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分频器配置，585~588分别是不分频，2分频，4分频，8分频

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极性选择：553~555分别是上升沿、下降沿、上升沿下降沿都触发 

2.2.2、TIM_PWMIConfig（）

//与2.1.1一样都是用于初始化捕获单元的函数，可快速配置2个通道。

TIM_PWMIConfig(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

2.2.3、TIM_ICStructInit（）

//给输入捕获结构体赋予初始值。

TIM_ICStructInit(TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

2.2.4 TIM_SetICxPrescaler（）

//配置分频器通道函数——函数中的x可取值为1~4

TIM_SetIC1Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC)

TIM_SetIC2Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC)

TIM_SetIC3Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC)

TIM_SetIC4Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC)

2.2.5、TIM_GetCapturex();  

//分别读取4个通道的CCR的值，函数中的x可取值为1~4

TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);

TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);

TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);

TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);

三、IC初始代码及其他代码配置

3.1、IC_Init（）模块完整代码

void IC_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  //开启时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启时钟，选择GPIOkou 
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//选择上拉输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	TIM_InternalClockConfig(TIM3);//初始化时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//指定参数分频值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//选择技术模式；
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);			//配置时基单元
	
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//整个结构体附初始值，避免出现错误
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;					//输出比较模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //输出比较极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出状态，使能or失能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;  //设置CCR寄存器的值
	TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICINitstructure;
	TIM_ICINitstructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1; //选择通道，本例程中使用的是TIM3的通道1
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICFilter=0xF;//配置输入捕获的滤波器,数值大，滤波效果越好
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//极性选择 此处选择上升沿
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器配置
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI; //配置数据选择器
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICINitstructure);
	
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);//配置从模式信号源
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);	//配置从模式

	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
	
}

uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 100000/TIM_GetCapture1(TIM3);
}

1、对于第一个 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  //开启时钟。
为什么要选择TIM3定时器，是因为TIM2需要输出PWM，而输入与输出模式共用寄存器，故需要更改一个定时器。

2、该模块 uint32_t IC_GetFreq(void) 数为了得到测频法中的频率。其中涉及到的函数TIM_GetCapture1（）是读取通道的CCR的值。（该函数位于2.2.5）

3.2、main 函数完整代码

int main(void)
{
	IC_Init();
	OLED_Init();								//OLED初始化
	PWM_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
	
	PWM_SetPrescaler(720-1);  				//Freq=72M/(PSC+1)/100
	PWM_SetCompare(50);								//Duty=CCR/100
	while(1)
	{	
		OLED_ShowNum(1,6,IC_GetFreq(),5);
		
	}
}

3.3、问题补充

最后所呈现的结果如下图所示

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这与我们所设想的1000Hz的值不吻合。

解决方法：

uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 100000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//读取通道的CCR的值
}

TIM_GetCapture1(TIM3)+1即可

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 原因：暂未找到

四、PWMI模式

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4.1、代码配置

4.1.1、TIM_PWMIConfig()

TIM_PWMIConfig(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

该函数效果是把结构体配置参数部分重复复制一份，即取代红色框图部分，传入一个通道参数后，函数会自动剩下的通道的参数配置成相反配置。（仅支持通道1/2）

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4.1.2、计算占空比

uint32_t IC_GetDuty(void)
{
	return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);		
    // 占空比=CCR2/CCR1
}

 占空比计算公式可以参考下图

stm32测量频率与占空比,stm32,嵌入式硬件,单片机文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-822268.html

4.2、完整代码

4.2.1、 void IC_Init(void)代码部分

void IC_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  //开启时钟，
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启时钟，选择GPIOkou 
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//选择上拉输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	TIM_InternalClockConfig(TIM3);//初始化时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		//指定参数分频值(选择1分频)，DIV22分频 DIV4 44分频 
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//选择技术模式；
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;		//ARR
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=720-1;//PSC
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);		//配置时基单元
	
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//整个结构体附初始值，避免出现错误
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;					//输出比较模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //输出比较极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出状态，使能or失能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;  //设置CCR寄存器的值
	TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICINitstructure;
	TIM_ICINitstructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1; //选择通道，本例程中使用的是TIM3的通道1
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICFilter=0xF;	//配置输入捕获的滤波器,数值大，滤波效果越好
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//极性选择 上升沿or下降沿，此处选择上升沿
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器配置
	TIM_ICINitstructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI; //配置数据选择器
	TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICINitstructure);//详见输入捕获一文

	
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);//配置从模式信号源
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);	//配置从模式

	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
	
}

uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 100000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//TIM_GetCapture1()-读取通道的CCR的值
}

uint32_t IC_GetDuty(void)
{
	return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);		// 占空比=CCR2/CCR1
}

4. 2.2、main 函数代码

int main(void)
{
	IC_Init();
	OLED_Init();												//OLED初始化
	PWM_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"Freq:0000000Hz");
	OLED_ShowString(2,1,"Duty:00%");
	
	PWM_SetPrescaler(720-1);  				//Freq=72M/(PSC+1)/100
	PWM_SetCompare(10);								//Duty=CCR/100
	while(1)
	{	
		OLED_ShowNum(1,6,IC_GetFreq(),5);
		OLED_ShowNum(2,6,IC_GetDuty(),2);
	}
}

到了这里，关于STM32——输入捕获IC（测试频率以及PWMI测试频率占空比）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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