STM32输入捕获简介
STM32Cube学习之八:输入捕获
STM32Cube学习之八:输入捕获假设已经安装好STM32CubeMX和STM32CubeF4支持包。
Step1.打开STM32CubeMX,点击“New Project”,选择芯片型号,STM32F407ZETx。
Step2. 在Pinout界面下配置晶振输入引脚。
配置TIM2使用内部时钟源,CH1作为输入捕获通道,默认映射到PA0引脚。
配置TIM3使用内部时钟,CH1~CH4为PWM输出通道,默认映射引脚分别为PA6,PA7,PB0,PB1。
配置TIM4使用内部时钟,CH1,CH2为PWM输出通道,映射引脚分别为PD12,PD13。
配置串口,作为信息输出接口。
Step3.在Clock Configuration界面配置时钟源。
使用外部8M晶振作PLL时钟输入,并使用PLL输出作为系统时钟。
为了后面的计算方便,将系统时钟配置成160MHz。
Step4.配置外设参数。
在configuration界面中点击TIM2/ TIM3/ TIM4按钮,可以进入参数配置界面。
TIM2:在Parameter Settings页配置预分频系数为7,其计数时钟就是80MHz/(7+1)=10MHz。
计数周期(自动加载值),转换为十六进制形式,输入32bit最大值0xFFFFFFFF。
注意,TIM2的自动加载寄存器ARR和各个通道的捕获/比较寄存器CCRx都是32bit的。
在NVIC页面使能捕获/比较中断。
在GPIO页面设置捕获输入引脚下拉电阻,设置成上拉也可以,主要是为了使在没有信号输入时在输入引脚上得到稳定的电平。
TIM3:在Parameter页配置预分频系数为7,计数周期(自动加载值)为9999。
其溢出频率就是80MHz/(7+1)/(9999+1)=1kHz,这就是TIM3各通道输出的PWM信号的频率。
各通道输出PWM的占空比参数如上图红框标注,其他参数使用默认值。
按照图中参数,CH1~CH4输出的PWM周期都是1ms,而高电平时间分别是123.4us,234.5us,567.8us,678.9us。
STM32(十八)输入捕获应用
STM32(⼗⼋)输⼊捕获应⽤
输⼊捕获⼀般应⽤在两个⽅⾯:
脉冲跳变沿时间测量
PWM输⼊测量
1、测量频率
当捕获通道TIx.上出现上升沿时,发⽣第⼀次捕获,计数器CNT的值会被锁存到捕获寄存器CCR中,⽽且还会进⼊捕获中断,在中断服务程序中记录⼀-次捕获(可以⽤⼀个标志变量来记录),并把捕获寄存器中的值读取到valuel 中。
当出现第⼆次上升沿时,发⽣第⼆次捕获,计数器CNT的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR中,并再次进⼊捕获中断,在捕获中断中,把捕获寄存器的值读取到value3中,并清除捕获记录标志。
利⽤value3和valuel的差值我们就可以算出信号的周期(频率)。
2、测量脉宽
当捕获通道TIx.上出现上升沿时,发⽣第⼀次捕获,计数器CNT的值会被锁存到捕获寄存器CCR中,⽽且还会进⼊捕获中断,在中断服务程序中记录⼀次捕获(可以⽤⼀个标志变量来记录),并把捕获寄存器中的值读取到valuel 中。
然后把捕获边沿改变为下降沿捕获,⽬的是捕获后⾯的下降沿。
当下降沿到来的时候,发⽣第⼆次捕获,计数器CNT的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR中,并再次进⼊捕获中断,在捕获中断中,把捕获寄存器的值读取到value3 中,并清除捕获记录标志。
然后把捕获边沿设置为上升沿捕获。
在测量脉宽过程中需要来回的切换捕获边沿的极性,如果测量的脉宽时间⽐较长,定时器就会发⽣溢出,溢出的时候会产⽣更新中断,我们可以在中断⾥⾯对溢出进⾏记录处理。
STM32输入捕获模式
STM32输入捕获模式
在输入捕获模式下,定时器将统计外部信号的上升沿或下降沿出现的
时间,并将统计结果保存在相关的寄存器中。
用户可以根据需要选择统计
上升沿还是下降沿,并可以选择计数溢出时是否复位计数器。
1.选择定时器和通道:根据实际需求选择合适的定时器和通道。
一般
来说,每个定时器都有多个通道可以配置为输入捕获模式。
2.配置定时器:根据测量的要求配置定时器的工作模式、计数方向和
预分频系数等。
定时器的配置将影响捕获的精度和测量范围。
3.配置输入捕获:选择捕获触发源,可以选择外部信号引脚或其他定
时器的输出作为触发源。
配置捕获触发源时还可以选择捕获的边沿类型
(上升沿或下降沿)和是否复位计数器。
4.开启定时器:配置完成后,通过使能相关的定时器和通道将输入捕
获模式启用。
5.捕获外部信号:当捕获触发源产生触发信号时,定时器将开始计数,当捕获到外部信号的边沿时,定时器会自动将计数值保存在指定的寄存器中。
6.读取测量结果:根据所选择的定时器和通道,从相关的寄存器中读
取测量结果,可以通过计算得到所需的参数,比如周期、脉宽等。
输入捕获模式在很多应用中都是非常常见且重要的。
例如在测量旋转
编码器的位置和速度时,可以使用输入捕获模式来捕获编码器的A相和B
相信号,并通过计算来确定位置和速度。
此外,输入捕获模式还可以用于
测量外部信号的频率、测量脉冲信号的宽度等。
总之,STM32输入捕获模式是一种功能强大且灵活的功能,能够帮助用户实现对外部信号的精确测量和控制。
通过合理配置和使用,可以满足各种不同的应用需求。
stm32PWM输入捕获
stm32PWM输入捕获tm32定时器pwm输入捕获输入捕捉的功能是记录下要捕捉的边沿出现的时刻,如果你仅仅捕捉下降沿,那么两次捕捉的差表示输入信号的周期,即两次下降沿之间的时间。
如果要测量低电平的宽度,你应该在捕捉到下降沿的中断处理中把捕捉边沿改变为上升沿,然后把两次捕捉的数值相减就得到了需要测量的低电平宽度。
如果要的测量低电平太窄,中断中来不及改变捕捉方向时,或不想在中断中改变捕捉方向,则需要使用PWM输入模式,或使用两个TIM某通道,一个通道捕捉下降沿,另一个通道捕捉上升沿,然后对两次捕捉的数值相减。
PWM输入模式也是需要用到两个通道。
使用两个通道时,最好使用通道1和通道2,或通道3和通道4,这样上述功能只需要使用一个I/O管脚,详细请看STM32技术参考手册中的TIM某框图。
//0-----------------------一、概念理解PWM输入捕获模式是输入捕获模式的特例,自己理解如下1.每个定时器有四个输入捕获通道IC1、IC2、IC3、IC4。
且IC1IC2一组,IC3IC4一组。
并且可是设置管脚和寄存器的对应关系。
2.同一个TI某输入映射了两个IC某信号。
3.这两个IC某信号分别在相反的极性边沿有效。
4.两个边沿信号中的一个被选为触发信号,并且从模式控制器被设置成复位模式。
5.当触发信号来临时,被设置成触发输入信号的捕获寄存器,捕获“一个PWM周期(即连续的两个上升沿或下降沿)”,它等于包含TIM时钟周期的个数(即捕获寄存器中捕获的为TIM的计数个数n)。
6.同样另一个捕获通道捕获触发信号和下一个相反极性的边沿信号的计数个数m,即(即高电平的周期或低电平的周期)7.由此可以计算出PWM的时钟周期和占空比了frequency=f(TIM时钟频率)/n。
dutycycle=(高电平计数个数/n),若m为高电平计数个数,则dutycycle=m/n若m为低电平计数个数,则dutycycle=(n-m)/n 注:因为计数器为16位,所以一个周期最多计数65535个,所以测得的最小频率=TIM时钟频率/65535。
STM32输入捕获
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。
STM32的定时器,除了TIM6和TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。
STM32的输入捕获,简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号,在边沿信号发生跳变(比如上升沿/下降沿)的时候,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(TIMx_CCRx)里面,完成一次捕获。
同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等. 例如:我们用到TIM5_CH1来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记录发生上升沿的时候TIM5_CNT的值。
然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的TIM5_CNT值。
这样,前后两次TIM5_CNT之差,就是高电平的脉宽,同时TIM5的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。
首先TIMx_ARR和TIMx_PSC,这两个寄存器用来设自动重装载值和TIMx的时钟分频。
再来看看捕获/比较模式寄存器1:TIMx_CCMR1,这个寄存器在输入捕获的时候,非常有用;TIMx_CCMR1明显是针对2个通道的配置,低八位[7:0]用于捕获/比较通道1的控制,而高八位[15:8]则用于捕获/比较通道2的控制,因为TIMx还有CCMR2这个寄存器,所以可以知道CCMR2是用来控制通道3和通道4(详见《STM32参考手册》290页,14.4.8节)。
这里用到TIM5的捕获/比较通道1,我们重点介绍TIMx_CMMR1的[7:0]位(其实高8位配置类似)。
再来看看捕获/比较使能寄存器:TIMx_CCER;接下来我们再看看DMA/中断使能寄存器:TIMx_DIER,我们需要用到中断来处理捕获数据,所以必须开启通道1的捕获比较中断,即CC1IE设置为1。
控制寄存器:TIMx_CR1,我们只用到了它的最低位,也就是用来使能定时器的;最后再来看看捕获/比较寄存器1:TIMx_CCR1,该寄存器用来存储捕获发生时,TIMx_CNT的值,我们从TIMx_CCR1就可以读出通道1捕获发生时刻的TIMx_CNT值,通过两次捕获(一次上升沿捕获,一次下降沿捕获)的差值,就可以计算出高电平脉冲的宽度。
深入理解STM32定时器中的输入捕获滤波器
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void NVIC_Configure(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); /* TIM3_CC_IRQHandler */ NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel =TIM3_IRQn; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); } #define ARR void Tim_Configure( void ) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_OCInitTypeDef TIM_ICInitTypeDef //1800, 2000, 2048, 2057
void GPIO_Configure(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* 设 置 USART1 复 用 端 ----------------------------------------------------- */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; /* TXD */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; /* RXD */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 口
理解STM32定时器中的输入捕获滤波器
理解STM32定时器中的输入捕获滤波器关于STM32定时器中的输入捕获滤波器的功能描述,在中文参考手册中描述如下:我不理解官方的说明,在网上搜了老半天,基本都是下面这几句话:1)当滤波器连续采样到N次个有效电平时,认为一次有效的输入电平。
2)该数字滤波器实际上是个事件计数器,它记录到N个事件后会产生一个输出的跳变。
例如:当f(CK_INT) = 72MHz, CKD[1:0] = 01时,选择f(DTS) = f(CK_INT)/2 = 36MHz;而ETF[3:0] = 0100,则采样频率f(SAMPLI NG) = f(DTS) / 2 = 18MHz, N = 6,此时高于3M Hz的信号将被这个滤波器滤除,这样就有效地屏蔽了高于3MHz的干扰。
看了这些说法,我还是不理解这个数字滤波器到底是如何工作的,问题如下:问题1:当滤波器连续采样到N次个有效电平时,是输出这个电平?还是输出一个跳变?问题2:当滤波器没有连续采样到N次个有效电平时,输出是的什么?带着这两个问题,我们来分析一下,下面以TIM3为例:首先可以肯定输入捕获过程如下:详细信息见参考手册中的14.2节,通用定时器框图TIM3_C H1(PA.6) ----> TI1(外部信号) -------> 输入滤波器I C1F[3:0] -----> IC1(滤波器输出信号) -------> 输入捕获预分频器IC1PSC[1:0] ----> 捕获/比较1寄存器CCR1从上面的过程可以知道,1)发生输入捕获所需要的跳变沿是由滤波器输出产生的。
2)滤波器和预分频器可软件编程,如果IC1F[3:0] = 0x0,则滤波器全通,即TI1 和IC1是同一个信号。
基于STM32CubeMX配置PWM输出和输入捕获
基于STM32CubeMX配置PWM输出和输⼊捕获PWM输出和输⼊捕获1、试验⽬标 1.输出2路PWM脉冲信号 2.捕获1路PWM脉冲信号 本次试验会使⽤到2个定时器,⼀个⾼级定时器⽤于脉冲捕获,⼀个普通定时器⽤于PWM脉冲输出。
2、准备材料 1. STM32F103C8 2. STM32CubeMX2、STM32CubeMX配置 2.1时钟树 系统时钟为72M,APB1 和APB2 的定时器时钟都为72MHZ。
2.2 PWM输出配置 PWM的输出配置⽐较简单,这⾥我们使⽤到了TIM2普通定时器控制输出,具体参数如下图。
在 Parameter Settings 页配置预分频系数为 72-1,计数周期(⾃动加载值)为 10000-1,定时器溢出频率,即PWM的周期,就是72MHz/(71+1)/(9999+1) = 100Hz 2.3 PWM输⼊捕获配置 PWM捕获,本次试验使⽤到了STM32F103C8的⾼级定时器TIM1。
配置如下图。
中断配置勾线这⾥,因为我们需要使⽤中断回调函数来计算频率占空⽐。
2.4 配置中断分组和中断使能2.5串⼝输出2.6⽣成⼯程 这⾥选择分离C.h⽂件,IDE 根据⾃⼰的环境选择,这⾥我使⽤的GUN编译⽅式的IDE所以选择了SW4SEM32。
以上CubeMX的PWM配置就完成了。
配置完毕后,⽣成⼯程打开。
下⾯我们来分析代码和如何使⽤。
3、代码实现 3.1 tim.c 该代码主要配置了Tim1 和Tim2 的相关配置,为什么要这么配置,在接下来的第4⼤点会详细说明。
这⾥主要了解HAL_TIM_IC_CaptureCallback 捕获中断回调函数这⾥函数主要处理计算占空⽐和频率。
/********************************************************************************* @file tim.c* @brief This file provides code for the configuration* of the TIM instances.******************************************************************************* @attention** <h2><center>© Copyright (c) 2021 STMicroelectronics.* All rights reserved.</center></h2>** This software component is licensed by ST under BSD 3-Clause license,* the "License"; You may not use this file except in compliance with the* License. You may obtain a copy of the License at:* /licenses/BSD-3-Clause********************************************************************************//* Includes ------------------------------------------------------------------*/#include "tim.h"/* USER CODE BEGIN 0 *//// 计算占空⽐时使⽤__IO uint16_t IC2Value = 0;__IO uint16_t IC1Value = 0;__IO float DutyCycle = 0;__IO float Frequency = 0;/* USER CODE END 0 */TIM_HandleTypeDef htim1; // ⾼级定时器捕获PWMTIM_HandleTypeDef htim2; // 普通定时器输出PWM/* TIM1 init function */void MX_TIM1_Init(void){TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0};TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};htim1.Instance = TIM1;htim1.Init.Prescaler = 72-1;htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 计数⽅式上计数 */htim1.Init.Period = 65535; /* 计数器更新上限值 */htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; /* 采样时钟分频 */htim1.Init.RepetitionCounter = 0; /* 重装值=0 */htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; /* ⾃动装载值软件使能 */ if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK) /* 初始定时器 */{Error_Handler();}sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; /* 内部时钟源 */if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}if (HAL_TIM_IC_Init(&htim1) != HAL_OK){Error_Handler();}///选择从模式: 复位模式sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1; /* 选择定时器输⼊触发: TI1FP1 */ sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;sSlaveConfig.TriggerFilter = 0;if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim1, &sSlaveConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}///IC1捕获上升沿触发 TI1FP1sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sConfigIC.ICFilter = 0;if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim1, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){Error_Handler();}///IC2捕获下降沿捕获 TI1FP2sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING;sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI;if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim1, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK){Error_Handler();}}/* TIM2 init function */void MX_TIM2_Init(void){TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};htim2.Instance = TIM2;/** htim2.Init.Prescaler 分频计算* 定时器时钟源TIMxCLK = 2 * PCLK1* PCLK1 = HCLK / 2* => TIMxCLK = HCLK/2 = SystemCoreClock / 2 *2=72MHz (APB1)* 设定定时器频率为=TIMxCLK/(TIM_Prescaler+1)=10KHz* */htim2.Init.Prescaler = 72-1;htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 计数⽅式上升沿有效 */htim2.Init.Period = 10000-1; /* 累计 TIM_Period个后产⽣⼀个更新或者中断当定时器从0计数到10000,即为10000次,为⼀个定时周期*/ htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK){Error_Handler();}sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; /* 内部时钟源 */if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK){Error_Handler();}sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}///PWM模式配置sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; /* 配置为PWM模式1*/sConfigOC.Pulse = 5000; /* 默认占空⽐为50%*/sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; /* 当定时器计数值⼩于CCR1_Val时为⾼电平*/sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) /* 配置PWM通道*/{Error_Handler();}if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK){Error_Handler();}HAL_TIM_MspPostInit(&htim2); /* 外置GPIO初始化 */}void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};if(tim_baseHandle->Instance==TIM1){/* USER CODE BEGIN TIM1_MspInit 0 *//* USER CODE END TIM1_MspInit 0 *//* TIM1 clock enable */__HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE(); /*定时器时钟使能*/__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); /*GPIO时钟使能*//**TIM1 GPIO ConfigurationPA8 ------> TIM1_CH1*/GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8; /* 36脚的F103 不能改变引脚编号*/GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; /* 输⼊模式*/GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; /* ⽆上下拉*/HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/* TIM1 interrupt Init */HAL_NVIC_SetPriority(TIM1_CC_IRQn, 0, 0); /* 配置中断分组*/HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM1_CC_IRQn); /* 使能中断*//* USER CODE BEGIN TIM1_MspInit 1 *//* USER CODE END TIM1_MspInit 1 */}else if(tim_baseHandle->Instance==TIM2){/* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 0 *//* USER CODE END TIM2_MspInit 0 *//* TIM2 clock enable */__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();/* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 1 *//* USER CODE END TIM2_MspInit 1 */}}void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};if(timHandle->Instance==TIM2){/* USER CODE BEGIN TIM2_MspPostInit 0 *//* USER CODE END TIM2_MspPostInit 0 */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();/**TIM2 GPIO ConfigurationPA0-WKUP ------> TIM2_CH1PA1 ------> TIM2_CH2*/GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1; /* 这⾥定义了2路PMW输出⽤PA0 和PA1*/ GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);/* USER CODE BEGIN TIM2_MspPostInit 1 *//* USER CODE END TIM2_MspPostInit 1 */}}void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle){if(tim_baseHandle->Instance==TIM1){/* USER CODE BEGIN TIM1_MspDeInit 0 *//* USER CODE END TIM1_MspDeInit 0 *//* Peripheral clock disable */__HAL_RCC_TIM1_CLK_DISABLE();/**TIM1 GPIO ConfigurationPA8 ------> TIM1_CH1*/HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_8);/* TIM1 interrupt Deinit */HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM1_CC_IRQn);/* USER CODE BEGIN TIM1_MspDeInit 1 *//* USER CODE END TIM1_MspDeInit 1 */}else if(tim_baseHandle->Instance==TIM2){/* USER CODE BEGIN TIM2_MspDeInit 0 *//* USER CODE END TIM2_MspDeInit 0 *//* Peripheral clock disable */__HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE();/* USER CODE BEGIN TIM2_MspDeInit 1 *//* USER CODE END TIM2_MspDeInit 1 */}}/* USER CODE BEGIN 1 *//*** @brief Conversion complete callback in non blocking mode 捕获回调函数* @param htim : hadc handle* @retval None*/void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){/* 获取输⼊捕获值 */IC1Value = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_1);IC2Value = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_2);if (IC1Value != 0){/* 占空⽐计算 */DutyCycle = (float)((IC2Value+1) * 100) / (IC1Value+1);/* 频率计算 */Frequency = 72000000/72/(float)(IC1Value+1);}else{DutyCycle = 0;Frequency = 0;}}}/* USER CODE END 1 *//************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/3.2 main.c ⽤于计算的变量//计算占空⽐时的全局表变量extern __IO uint16_t IC2Value;extern __IO uint16_t IC1Value;extern __IO float DutyCycle;extern __IO float Frequency; 使能和输出PWM/// 使能捕获/⽐较2中断请求HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_2);/// 开始输出PWMHAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2); 打印调试输出while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */printSwo("IC1Value =",IC1Value,LINE_FEED_EN);printSwo("IC2Value =",IC2Value,LINE_FEED_EN);printSwo("占空⽐:",DutyCycle,LINE_FEED_EN);printSwo("频率:",Frequency,LINE_FEED_EN);HAL_Delay(500);}3.3 输出结果短接任意⼀路输出 PA0与PA8 PWM输出与捕获,或 PA1与PA8 PWM输出与捕获。
STM32利用捕获功能完成脉冲宽度测量
STM32利用捕获功能完成脉冲宽度测量STM32是一款常见的32位微控制器,它具有强大的功能和灵活性。
通过利用STM32的捕获功能,我们可以实现脉冲宽度测量。
下面是一个详细的说明,包括如何配置STM32的定时器和GPIO引脚,以及如何使用捕获功能进行脉冲宽度测量。
1.配置定时器和GPIO引脚:首先,我们需要配置定时器和GPIO引脚,以确保它们能够正常工作。
在STM32中,使用CubeMX可视化工具来配置硬件资源是一个比较方便的方法。
- 打开CubeMX工具,并选择你正在使用的STM32微控制器型号。
- 在"Pinout & Configuration"选项卡中,选择所需的GPIO引脚进行输入捕获。
将引脚配置为输入模式,并启用上拉或下拉电阻。
-在同一选项卡上,选择所需的定时器。
将其配置为捕获模式,并选择所需的输入通道。
- 在"Generated Code"选项卡中,点击"Project Firmware Structure"下的"Middlewares"文件夹,选择"TIM"文件夹,然后选择"TIM_HandleTypeDef"文件。
复制该文件到你的代码工程文件夹下。
2.配置捕获功能与中断处理函数:- 在自动生成的代码中,找到`HAL_TIM_IC_MspInit`函数。
在该函数中,初始化定时器和GPIO相关的寄存器。
-在主函数中,进行以下配置:```cuint32_t ICValue1 = 0;uint32_t ICValue2 = 0;uint32_t Difference = 0;TIM_HandleTypeDef htim2;```-初始化定时器和GPIO:```cvoid MX_TIM2_Init(void)TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};htim2.Instance = TIM2;htim2.Init.Prescaler = 0;htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;htim2.Init.Period = 0xFFFFFFFF;htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_IC_Init(&htim2);sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sConfigIC.ICFilter = 0;HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1);sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2,&sMasterConfig);```3.启动捕获功能和中断处理:```cvoid HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)if (ICValue1 == 0)ICValue1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);}else if (ICValue2 == 0)ICValue2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);if (ICValue2 > ICValue1)Difference = ICValue2 - ICValue1;}else if (ICValue1 > ICValue2)Difference = (0xFFFFFFFF - ICValue1) + ICValue2; }elseError_Handler(;}ICValue1 = 0;ICValue2 = 0;}}int main(void)HAL_Init(;SystemClock_Config(;MX_GPIO_Init(;MX_TIM2_Init(;HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1); while (1)//主循环}```4.测试和读取脉冲宽度:通过使用上述代码配置和启动定时器和GPIO引脚后,STM32将能够使用捕获功能进行脉冲宽度测量。
STM32输入捕获的脉冲宽度及频率计算
STM32输入捕获的脉冲宽度及频率计算脉冲宽度的计算:脉冲宽度是指脉冲信号的高电平或低电平持续的时间。
在STM32中,定时器的输入捕获模式可以测量脉冲宽度。
输入捕获模式下,定时器会记录脉冲边沿的时间戳,可以通过计算时间戳之差来得到脉冲宽度。
具体的计算方法如下:1.配置定时器为输入捕获模式,并设置触发边沿(上升沿或下降沿)。
2.当捕获到脉冲边沿时,获取当前的定时器计数器值,作为开始时间戳。
3.当下一个脉冲边沿到来时,再次获取当前的定时器计数器值,作为结束时间戳。
4.计算时间戳之差,即为脉冲宽度。
脉冲频率的计算:脉冲频率是指单位时间内脉冲信号的个数。
脉冲频率的计算可以通过测量脉冲的周期来实现。
在STM32中,定时器的输入捕获模式可以测量脉冲的周期。
具体的计算方法如下:1.配置定时器为输入捕获模式,并设置触发边沿(上升沿或下降沿)。
2.当捕获到脉冲边沿时,获取当前的定时器计数器值,作为开始时间戳。
3.当接收到下一个脉冲边沿时,再次获取当前的定时器计数器值,作为结束时间戳。
4.计算时间戳之差,即为脉冲的周期。
5.频率等于周期的倒数。
需要注意的是,输入捕获功能只能测量单个脉冲的宽度和周期,如果要测量信号源的频率或平均脉冲宽度,需要根据测量的脉冲个数进行统计和计算。
以下是一个示例代码,演示了如何使用STM32的输入捕获功能计算脉冲宽度和频率:```c#include "stm32f4xx.h"//定义输入捕获相关的变量volatile uint32_t startTimestamp = 0;volatile uint32_t endTimestamp = 0;volatile uint32_t pulseWidth = 0;volatile uint32_t pulsePeriod = 0;volatile uint32_t pulseFrequency = 0;void TIM2_IRQHandler(void)if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)if (startTimestamp == 0)startTimestamp = TIM_GetCapture1(TIM2);} elseendTimestamp = TIM_GetCapture1(TIM2);pulseWidth = endTimestamp - startTimestamp;pulsePeriod = pulseWidth * 2;pulseFrequency = SystemCoreClock / pulsePeriod;startTimestamp = 0;}TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);}int main(void)//初始化定时器2TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 设置计数器为向上计数模式TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 0xFFFFFFFF; // 设置计数器的溢出值为最大值TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 设置时钟分割TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0; // 设置重复计数值为0TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);//配置输入捕获模式TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // 选择定时器通道1TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 设置捕获参数,上升沿触发TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; // 设置输入映射,直接连接至TIM2_IC1管脚TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 设置输入分频,不分频TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0; // 不开启滤波器TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStruct);//开启输入捕获中断TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);//启动定时器2TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);while (1)}```在上述示例代码中,定时器2被配置为输入捕获模式,通过TIM2的通道1测量脉冲输入。
stm32cube通用定时器输入捕获
stm32cube通用定时器输入捕获
用定时器输入捕获做红外线接收实验。
(此次试验以通道2 为例)
①stm32cube 配置
②
③
④程序中主要用到的输入捕获相关寄存器
uint16_t tim_sr,tim_ccer,tim_ccr;tim_sr=htim->Instance->SR;//状态寄存器tim_ccer=htim->Instance->CCER;//捕获、比较使能寄存器tim_ccr=htim-
>Instance->CCR2;//捕获比较寄存器2(即用来保存通道2 发生中断时的CNT 寄存器的值)
htim->Instance->CNT //计数寄存器
SR 用来判断是不是输入捕获中断;
CCER 寄存器用来判断当前是下降沿捕获中断还是上升沿捕获中断,同时也
能随时改变上升沿捕获还是下降沿捕获;
CCR2 寄存器表示当前中断发生时的CNT 寄存器的值,也就是用来判断时间的;(读取CCR2 的值,可以清楚SR 寄存器中的CC2IF 标志位)
CNT 是用来计数的,每个定时器时钟周期自动+1,我们可以再需要的时间将
其清零,便于计时。
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
stm32 pwm输入捕捉模式学习笔记
stm32 pwm输入捕捉模式学习笔记(本文来自:android_chunhui的博客)PWM输入是输入捕获的一个特殊应用,输入捕获就是当连接到定时器的引脚上产生电平变化时对应的捕获装置会立即将当前计数值复制到另一个寄存器中。
你可以开启捕获中断然后在中断处理函数中读出保存的计数值。
主要用于读取pwm的频率和占空比。
与输入捕获不同的是PWM输入模式时,用到两个通道(一般用TIMx_CH1或TIMx_CH2),只给其中一个通道分配gpio时钟即可,另一个在内部使用。
给一个通道分配gpio时钟后,需要设置另一个为从机且复位模式。
(例如使用ch2,ch1就得设置成从机模式)。
当一个输入信号(TI1或TI2)来临时,主通道捕获上升沿,从机捕获下降沿。
假设pwm从低电平开始触发,当上升沿来临时,两个通道TIM_CNT均复位开始计数,下一个下降沿来临,从机读取TIM_CNT中的值,记为CCR1,下一个上升沿来临,主通道读取TIM_CNT的值,记为CCR2。
所以CCR2/f,为pwm周期,倒数即频率。
CCR1/CCR2就是占空比。
下面是pwm捕获模式下的配置:void Tim2_PWMIC_Init(void){TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //***通道选择,通道一为从机TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿触发TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //管脚与寄存器对应关系TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //输入预分频。
STM32输入捕获模式
输入捕获模式库函数例程位置:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\TIM\I nputCapture在输入捕获模式下,当检测到ICx信号上相应的边沿后,计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中。
当捕获事件发生时,相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置’1’,如果使能了中断或者DMA操作,则将产生中断或者DMA操作。
在捕获模式下,捕获发生在影子寄存器上,然后再复制到预装载寄存器中。
PWM输入模式库函数例程位置:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\TIM\P WM_Input该模式是输入捕获模式的一个特例例如,你需要测量输入到TI1上的PWM信号的长度(TIMx_CCR1寄存器)和占空比(TIMx_CCR2寄存器),具体步骤如下(取决于CK_INT的频率和预分频器的值)● 选择TIMx_CCR1的有效输入:置TIMx_CCMR1寄存器的CC1S=01(选择TI1)。
● 选择TI1FP1的有效极性(用来捕获数据到TIMx_CCR1中和清除计数器):置CC1P=0(上升沿有效)。
● 选择TIMx_CCR2的有效输入:置TIMx_CCMR1寄存器的CC2S=10(选择TI1)。
● 选择TI1FP2的有效极性(捕获数据到TIMx_CCR2):置CC2P=1(下降沿有效)。
● 选择有效的触发输入信号:置TIMx_SMCR寄存器中的TS=101(选择TI1FP1)。
● 配置从模式控制器为复位模式:置TIMx_SMCR中的SMS=100。
● 使能捕获:置TIMx_CCER寄存器中CC1E=1且CC2E=1。
由于只有TI1FP1和TI2FP2连到了从模式控制器,所以PWM输入模式只能使用TIMx_CH1 /TIMx_CH2信号。
STM32HAL库学习系列第7篇---定时器TIM输入捕获功能
STM32HAL库学习系列第7篇---定时器TIM输⼊捕获功能测量脉冲宽度或者测量频率基本⽅法1.设置TIM2 CH1为输⼊捕获功能;2.设置上升沿捕获;3.使能TIM2 CH1捕获功能;4.捕获到上升沿后,存⼊capture_buf[0],改为捕获下降沿;5.捕获到下降沿后,存⼊capture_buf[1],改为捕获上升沿;6.捕获到上升沿后,存⼊capture_buf[2],关闭TIM2 CH1捕获功能;7.计算:capture_buf[2] - capture_buf[0]就是周期,capture_buf[1] - capture_buf[0]就是⾼电平所占时间。
时钟配置:引脚看是否需要上拉做项⽬中的⼀个例⼦:/*** 函数功能: TIM_IC配置* 输⼊参数: value* 返回值: ⽆* 说明: ⽆*/void user_ic_config(uint16_t value){TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC;if(value != 0) //1{sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;//上升沿}else//0{sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING; //下降沿}sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sConfigIC.ICFilter = 0;HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1);}/*** 函数功能: TIM_IC回调函数* 输⼊参数: htim* 返回值: ⽆* 说明: 得到转速*/void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){static uint32_t uwICValue;static uint32_t last_uwICValue;uint32_t uwDiffCapture;if ( ((htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3)||(htim->Channel== HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4)) && (htim->Instance == TIM3) ) {pulseCntr++;last_uwICValue = uwICValue;uwICValue = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_3);if(HAL_TIM_IC_Start_IT(htim, TIM_CHANNEL_3) != HAL_OK) //开启定时器中断{}if (uwICValue > last_uwICValue){uwDiffCapture = (uwICValue - last_uwICValue); //脉冲宽度为前后两个周期相减}else if (uwICValue < last_uwICValue) //若超值{/* 0xFFFF is max TIM2_CCRx value */uwDiffCapture = ((0xFFFF - last_uwICValue) + uwICValue) + 1;}if(uwDiffCapture < 0x10000){middleCapture = uwDiffCapture; //脉冲宽度}pulsein_flag = 1; // 捕捉到标记}else if ( (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) && (htim->Instance == TIM2) ){if(uhCaptureIndex == 0){// 第⼀个脉冲,检测的是上升沿uwIC2Value1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);uhCaptureIndex = 1;user_ic_config(0); //下降if(HAL_TIM_IC_Start_IT(htim, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) //中断{}}else if(uhCaptureIndex == 1){uwIC2Value2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);uhCaptureIndex = 0;user_ic_config(1);//上升if(HAL_TIM_IC_Start_IT(htim, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){}/* Capture computation */if (uwIC2Value2 > uwIC2Value1){uwDiffCapture = (uwIC2Value2 - uwIC2Value1); //脉冲宽度 }else if (uwIC2Value2 < uwIC2Value1){/* 0xFFFF is max TIM2_CCRx value */uwDiffCapture = ((40000 - uwIC2Value1) + uwIC2Value2) + 1; }RCin = uwDiffCapture/2; //删除}}}应⽤:1.脉冲时间测量2.电容按键使⽤。
STM32--输入捕获和输出比较
STM32--输⼊捕获和输出⽐较概述⾸先,明确⼀点对⽐AD的构造,stm32有3个AD, 每个AD有很多通道(⼀个外设可以有多个中断通道,但是每个中断通道只有⼀个外设),使⽤哪个通道就配置成哪个通道(只设置⽤⼀个就可以),这⾥定时器也如此,有很多定时器TIMx,每个定时器有很多CHx(通道),可以配置为输⼊捕捉-------测量频率⽤,也可以配置为输出⽐较--------输出PWM使⽤输⼊捕获输⼊捕捉:可以⽤来捕获外部事件,并为其赋予时间标记以说明此事件的发⽣时刻。
外部事件发⽣的触发信号由单⽚机中对应的引脚输⼊(对应的引脚设置成输⼊)(具体可以参考单⽚机的datasheet),也可以通过模拟⽐较器单元来实现。
时间标记可⽤来计算频率,占空⽐及信号的其他特征,以及为事件创建⽇志,主要是⽤来测量外部信号的频率。
1.1、朋友,可以解释⼀下输⼊捕获的⼯作原理不?很简单,当你设置的捕获开始的时候,cpu会将计数寄存器的值复制到捕获⽐较寄存器中并开始计数,当再次捕捉到电平变化时,这是计数寄存器中的值减去刚才复制的值就是这段电平的持续时间,你可以设置上升沿捕获、下降沿捕获、或者上升沿下降沿都捕获。
它没多⼤⽤处,最常⽤来测频率。
1.2、计数寄存器的初值,是⾃⼰写进去的吗?是的,不过默认不要写⼊(即计数寄存器为零)1.3、我如果捕获上升沿,两个值相减,代表的时两个上升沿中间那段电平的时间。
对不?是的1.4、timer1有五个通道(对应五个IO引脚),在同⼀时刻,只能捕获⼀个引脚的值,对不?那是肯定的,通道很像ADC通道,是可以进⾏切换的。
输出⽐较输出⽐较:定时器中的计数寄存器在初始化完后会⾃动的计数,从bottom计数到top,并且有不同的⼯作模式。
另外,还有个⽐较寄存器。
⼀旦计数寄存器在从bottom到top 计数过程中与⽐较寄存器匹配(在计数的过程中进⾏⽐较,不单指bottom或top)则会产⽣⽐较中断(⽐较中断使能的情况下),这⾥的匹配指的是计数寄存器的值与⽐较寄存器的值相等。
(stm32f103学习总结)—输入捕获模式
(stm32f103学习总结)—输⼊捕获模式⼀、输⼊捕获介绍 在定时器中断实验章节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。
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。
简单的说就是通过检测 TIMx_CHx 上的边沿信号,在边沿信号发⽣跳变(⽐如上升沿/下降沿)的时候,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(TIMx_CCRx)⾥⾯,完成⼀次捕获。
同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等。
下⾯我们以输⼊捕获测量脉宽为例,通过⼀个简图来介绍输⼊捕获的⼯作原理,如图所⽰: 从上图可以看出,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,从⽽得到⾼电平脉宽。
在 t1-t2 时间内可能会出现 N 次定时器溢出,因此我们还需要对定时器溢出进⾏处理,防⽌因⾼电平时间过长发⽣溢出导致测量数据不准。
CNT计数的次数等于:N*ARR+CCRx2,有了这个计数次数,再乘以 CNT 的计数周期,即可得到 t2-t1 的时间长度,即⾼电平持续时间。
⼆、输⼊捕获配置步骤(1)使能定时器及端⼝时钟,并设置引脚复⽤器映射和引脚模式等 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;(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 TIM_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 TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);(4)开启捕获和定时器溢出(更新)中断 TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)(5)设置定时器中断优先级,使能定时器中断通道 NVIC初始化库函数是 NVIC_Init()(6)使能定时器 TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);(7)编写定时器中断服务函数 void TIM5_IRQHandle()三、代码举例所要实现的功能是:使⽤TIM5的CH1检测输⼊信号⾼电平脉宽,将检测的⾼电平脉宽时间通过printf函数打印出来,同时让D1指⽰灯不断闪烁表⽰系统正常运⾏。
stm32定时器定时器中断PWM输出输入捕获
stm32定时器定时器中断PWM输出输⼊捕获STM32F4 的通⽤定时器包含⼀个 16 位或 32 位⾃动重载计数器(CNT),该计数器由可编程预分频器(PSC)驱动。
STM32F4 的通⽤定时器可以被⽤于:测量输⼊信号的脉冲长度(输⼊捕获)或者产⽣输出波形(输出⽐较和 PWM)等。
使⽤定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器,脉冲长度和波形周期可以在⼏个微秒到⼏个毫秒间调整。
STM32F4 的每个通⽤定时器都是完全独⽴的,没有互相共享的任何资源。
STM3 的通⽤ TIMx (TIM2~TIM5 和 TIM9~TIM14)定时器功能包括:1)16 位/32 位(仅 TIM2 和 TIM5)向上、向下、向上/向下⾃动装载计数器(TIMx_CNT),注意: TIM9~TIM14 只⽀持向上(递增)计数⽅式。
2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC),计数器时钟频率的分频系数为 1~65535 之间的任意数值。
3) 4 个独⽴通道(TIMx_CH1~4, TIM9~TIM14 最多 2 个通道),这些通道可以⽤来作为:A.输⼊捕获B.输出⽐较C. PWM ⽣成(边缘或中间对齐模式) ,注意: TIM9~TIM14 不⽀持中间对齐模式D.单脉冲模式输出4)可使⽤外部信号(TIMx_ETR)控制定时器和定时器互连(可以⽤ 1 个定时器控制另外⼀个定时器)的同步电路。
5)如下事件发⽣时产⽣中断/DMA(TIM9~TIM14 不⽀持 DMA):A.更新:计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)B.触发事件(计数器启动、停⽌、初始化或者由内部/外部触发计数)C.输⼊捕获D.输出⽐较E.⽀持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路(TIM9~TIM14 不⽀持)F.触发输⼊作为外部时钟或者按周期的电流管理(TIM9~TIM14 不⽀持)下⾯我们介绍⼀下与我们这章的实验密切相关的⼏个通⽤定时器的寄存器(以下均以 TIM2~TIM5 的寄存器介绍, TIM9~TIM14 的略有区别,具体请看《STM32F4xx 中⽂参考⼿册》对应章节)。
STM32F4 第17讲 输入捕获实验-TIMER-M4
✓ 通用定时器PWM概述
通道极性设置独立函数:
void TIM_OCxPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPolarity);
获取通道捕获值
uint32_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);
✓ 通用定时器PWM概述
✓ 通用定时器PWM概述
步骤1:设置输入捕获滤波器(通道1为例)
✓ 通用定时器PWM概述
步骤2:设置输入捕获极性(通道1为例)
✓ 通用定时器PWM概述
步骤三:设置输入捕获映射通道(通道1为例)
✓ 通用定时器PWM概述
步骤四:设置输入捕获分频器(通道1为例)
✓ 通用定时器PWM概述
步骤五:捕获到有效信号可以开启中断
输入捕获的一般配置步骤:
① 初始化定时器和通道对应IO的时钟。 ② 初始化IO口,模式为复用:GPIO_Init();
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; ③设置引脚复用映射:
GPIO_PinAFConfig(); ④初始化定时器ARR,PSC
TIM_TimeBaseInit(); ⑤初始化输入捕获通道
TIM_ICInit(); ⑥如果要开启捕获中断,
TIM_ITConfig(); NVIC_Init(); ⑦使能定时器:TIM_Cmd(); ⑧编写中断服务函数:TIMx_IRQHandler();
✓ 通用定时器PWM概述
实验目的:测量信号的脉冲宽度
✓ 通用定时器PWM概述
✓ 3. 输入捕获实验讲解 端口输入捕获实验
目录
1
通用定时器输入捕获概述
STM32利用捕获功能完成脉冲宽度测量
8
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_ICInitTypeDef TIM_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
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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_C C1,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()
12
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: void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState); 使能TIM5的函数是 TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); //开启定时器
3
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。
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STM32输入捕获简介
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。
STM32的定时器,除了TIM6和TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。
STM32的输入捕获,简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号,在边沿信号发生跳变(比如上升沿/下降沿)的时候,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(TIMx_CCRx)里面,完成一次捕获。
同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等.
例如:我们用到TIM5_CH1来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记录发生上升沿的时候TIM5_CNT的值。
然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的TIM5_CNT值。
这样,前后两次TIM5_CNT之差,就是高电平的脉宽,同时TIM5的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。
首先TIMx_ARR和TIMx_PSC,这两个寄存器用来设自动重装载值和TIMx的时钟分频。
再来看看捕获/比较模式寄存器1:TIMx_CCMR1,这个寄存器在输入捕获的时候,非常有用;TIMx_CCMR1明显是针对2个通道的配置,低八位[7:0]用于捕获/比较通道1的控制,而高八位[15:8]则用于捕获/比较通道2的控制,因为TIMx还有CCMR2这个寄存器,所以可以知道CCMR2是用来控制通道3和通道4(详见《STM32参考手册》290页,14.4.8节)。
这里用到TIM5的捕获/比较通道1,我们重点介绍TIMx_CMMR1的[7:0]位(其实高8位配置类似)。
再来看看捕获/比较使能寄存器:TIMx_CCER;
接下来我们再看看DMA/中断使能寄存器:TIMx_DIER,我们需要用到中断来处理捕获数据,所以必须开启通道1的捕获比较中断,即CC1IE设置为1。
控制寄存器:TIMx_CR1,我们只用到了它的最低位,也就是用来使能定时器的;
最后再来看看捕获/比较寄存器1:TIMx_CCR1,该寄存器用来存储捕获发生时,TIMx_CNT的值,我们从TIMx_CCR1就可以读出通道1捕获发生时刻的TIMx_CNT值,通过两次捕获(一次上升沿捕获,一次下降沿捕获)的差值,就可以计算出高电平脉冲的宽度。
使能捕获和更新中断(设置TIM5的DIER寄存器)
因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第二次捕获时下降沿,必须在捕获上升沿之后,设置捕获边沿为下降沿,同时,如果脉宽比较长,那么定时器就会溢出,对溢出必须做处理,否则结果就不准了。
这两件事,我们都在中断里面做,所以必须开启捕获中断和更新中断。
1void init_tim2_cam(u16 psc, u16 arr, u8 way, u8 dir)
2 {
3 RCC->APB1ENR |= 1<<0; //使能定时器2时钟
4 RCC->APB2ENR |= 1<<2; //使能PortA
5
6switch (way)
7 {
8case1:
9 GPIOA->CRL &= 0xfffffff0;
10 GPIOA->CRL |= 0x00000008;
11break;
12case2:
13 GPIOA->CRL &= 0xffffff00;
14 GPIOA->CRL |= 0x00000088;
15break;
16case3:
17 GPIOA->CRL &= 0xfffff000;
18 GPIOA->CRL |= 0x00000888;
19break;
20case4:
21 GPIOA->CRL &= 0xffff0000;
22 GPIOA->CRL |= 0x00008888;
23break;
24 }
25
26 TIMER->PSC = psc;
27 TIMER->ARR = arr;
28
29switch (way)
30 {
31case4:
32 TIMER->CCMR2 |= 1<<8;
33if (dir == 0)
34 TIMER->CCER |= 1<<13; //下降沿捕获
35else
36 TIMER->CCER &= ~(1<<13); //上升沿捕获
37 TIMER->CCER |= 1<<12;
38 TIMER->DIER |= 1<<4;
39case3: //CCR3 PA2
40 TIMER->CCMR2 |= 1<<0;
41if (dir == 0)
42 TIMER->CCER |= 1<<9; //下降沿捕获
43else
44 TIMER->CCER &= ~(1<<9); //上升沿捕获
45 TIMER->CCER |= 1<<8;
46 TIMER->DIER |= 1<<3;
47case2: //CCR2 PA1
48 TIMER->CCMR1 |= 1<<8; //CCR2配置通道方向:输入49if (dir == 0)
50 TIMER->CCER |= 1<<5; //下降沿捕获
51else
52 TIMER->CCER &= ~(1<<5); //上升沿捕获
53 TIMER->CCER |= 1<<4; //CCR2通道捕获使能
54 TIMER->DIER |= 1<<2; //CCR2通道允许捕获中断
55case1: //>CCR1 PA0
56 TIMER->CCMR1 |= 1<<0; //CCR1配置通道方向:输入
57if (dir == 0)
58 TIMER->CCER |= 1<<1; //下降沿捕获
59else
60 TIMER->CCER &= ~(1<<1); //上升沿捕获
61 TIMER->CCER |= 1<<0; //CCR1捕获使能
62 TIMER->DIER |= 1<<1; //CCR1通道允许捕获中断
63break;
64 }
65 TIMER->DIER |= 1<<0; //允许更新中断
66MY_NVIC_Init(1, 2, TIM2_IRQChannel, 2); //中断
67 TIMER->CR1 = 0x01; //使能定时器
68 TIMER->SR &= ~(1<<0);
69 }。