stm32f103输入捕获

stm32的定时器具有捕获功能,能够捕获上升沿或者下降沿然后触发中断。

定时器框图:

stm32f103输入捕获_第1张图片

细化框图:

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滤波器:判断在捕获到边沿信号的时候,以Fdts的频率连续采集N次该引脚上电平判断电平是否稳定。其中Fdts由控制寄存器 1(TIMx_CR1)的CKD位控制而采集频率又受到IC1F位的控制。

注意:这里有两个频率,一个Fdts一个采样频率分开理解。采样频率可能受Fdts有可能受FINT的控制所以要设置CDK是中分频因子,而N为采集次数。

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例如:IC1F设置为011:N=8且上升沿捕获,当我们捕获到上升沿后滤波器以采样频率采集8次io上的电平如果8次都是1那么说明是有效触发就会触发中断反之不会触发中断。

边沿检测器:检测是上升沿还是下降沿。

输入捕获映射通道:我们通过配置CCMR1寄存器可以使得TI1的输入捕获映射到TI1或者TI2上

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输入捕获分频器:实际就是配置捕获到几次有效边沿触发一次中断,例如ICPS=10也就是4分频,当捕获到4次有效边沿时才会触发一次中断请求。

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捕获到有效信号可以开启中断

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输入捕获过程总结:得到io边沿---->滤波------>检测是上升沿还是下降沿------->是否要开启通道映射------->分频(几次有效触发产生一起中断请求)

stm32库函数配置过程:

① 初始化定时器和通道对应IO的时钟。

② 初始化IO口,模式为输入:GPIO_Init();

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入

③初始化定时器ARRPSC

   TIM_TimeBaseInit();

④初始化输入捕获通道

   TIM_ICInit();

⑤如果要开启捕获中断,

    TIM_ITConfig();

    NVIC_Init();

⑥使能定时器:TIM_Cmd();

⑦编写中断服务函数:TIMx_IRQHandler();

注意:

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)

输入捕获通道初始化函数:

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);

typedef struct

{

  uint16_t TIM_Channel; //捕获通道1-4  

  uint16_t TIM_ICPolarity; //捕获极性

  uint16_t TIM_ICSelection; //映射关系

  uint16_t TIM_ICPrescaler; //分频系数

  uint16_t TIM_ICFilter;  //滤波器

} TIM_ICInitTypeDef;

例如:

TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;

TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

这里我们参考原子历程说说如何捕获高电平所占时间:

首先我们初始化捕获中断时设置捕获上升沿触发中断。当我们捕获到上升沿后开启下降沿捕获模式,并且当定时器发生溢出事件CAPTURE_STA++直到我们捕获到下降沿时标志着捕获完成此时的高电平所占时间=CAPTURE_STA&0x3f*定时间一出一次的时间+当前拘束寄存器中的值。由于我们设置捕获频率为1Mhz也就是1us中断一次表达式变为:

高电平所占时间=+CAPTURE_STA&0x3f*65536+当前拘束寄存器中的值(的道德实践单位为us)

其中:CAPTURE_STA为8位高两位为捕获标志位:bit7带包捕获完成,bit6代表捕获到下降沿,其余的为溢出次数。

注意:当溢出次数达到3f时代表高电平持续时间太长,捕获失败。

void TIM2_IRQHandler(void)

     if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获    
    {      
        if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
         
        {        
            if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
            {
                if((TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
                {
                    TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
                    TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
                }else TIM2CH1_CAPTURE_STA++;
            }     
        }
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
        {    
            if(TIM2CH1_CAPTURE_STA&0X40)        //捕获到一个下降沿         
            {                  
                TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X80;        //标记成功捕获到一次上升沿
                TIM2CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM2);
                   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
            }else                                  //还未开始,第一次捕获上升沿
            {
                TIM2CH1_CAPTURE_STA=0;            //清空
                TIM2CH1_CAPTURE_VAL=0;
                 TIM_SetCounter(TIM2,0);
                TIM2CH1_CAPTURE_STA|=0X40;        //标记捕获到了上升沿
                   TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);        //CC1P=1 设置为下降沿捕获
            }            
        }                                                
     }
 
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位

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