32 timer pwm input capture
stm32 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TIMx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TIMx框图。
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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，IC3 IC4一组。并且可是设置管脚和寄存器的对应关系。
2. 同一个TIx输入映射了两个ICx信号。
3. 这两个ICx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。
duty cycle=（高电平计数个数/n），
若m为高电平计数个数，则duty cycle=m/n
若m为低电平计数个数，则duty cycle=（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。
二、程序设计与分析
1. 程序概述：选择TIM3作为PWM输入捕获。IC2设置为上升沿，并设置为有效的触发输入信号。所以IC2的捕获寄存器捕获PWM周期，
IC1的捕获寄存器捕获PWM的高电平周期。
2.程序代码如下：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); //时钟配置
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_7; //GPIO配置
PIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel= TIM3_IRQn; //NVIC配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority= 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd= ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel =TIM_Channel_2; //通道选择
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_ICSelection_DirectTI指TIM Input 1, 2, 3, 4对应 IC1, IC2, IC3, IC4；//
TIM_ICSelection_IndirectTI指TIM Input 1, 2, 3, 4对应IC2, IC1, IC4, IC3
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler= TIM_ICPSC_DIV1; // 输入预分频。意思是控制在多少个输入周期做一次捕获，如果
//输入的信号频率没有变，测得的周期也不会变。比如选择4分频，则每四个输入周期才做一次捕获，这样在输入信号变化不频繁的情况下，
//可以减少软件被不断中断的次数。
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter= 0x0; //滤波设置，经历几个周期跳变认定波形稳定0x0～0xF
TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStructure); //根据参数配置TIM外设信息
TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI2FP2); //选择IC2为始终触发源
TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//TIM从模式：触发信号的上升沿重新初始化计数器和触发寄存器的更新事件
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3,TIM_MasterSlaveMode_Enable); //启动定时器的被动触发
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //启动TIM2
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC2, ENABLE); //打开中断
中断处理函数
voidTIM3_IRQHandler(void)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC2); //清楚TIM的中断待处理位
IC2Value =TIM_GetCapture2(TIM3); //读取IC2捕获寄存器的值，即为PWM周期的计数值
if (IC2Value != 0)
{
DutyCycle= (TIM_GetCapture1(TIM3) * 100) / IC2Value; //读取IC1捕获寄存器的值，并计算占空比
Frequency= 72000000 / IC2Value; //计算PWM频率。
}
else
{
DutyCycle= 0;
Frequency= 0;
}
}
注（一）：若想改变测量的PWM频率范围，可将TIM时钟频率做分频处理
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period= 0xFFFF; //周期0～FFFFTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 5; //时钟分频，分频数为5+1即6分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //时钟分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);//基本初始化
注注（二）：定时器TIM的倍频器X1或X2。在APB分频为1时，倍频值为1，否则为2
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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，有必要重新介绍，该寄存器的各位描述如图 15.1.1 所示：
图 15.1.1 TIMx_CCMR1 寄存器各位描述
当在输入捕获模式下使用的时候，对应图 15.1.1 的第二行描述，从图中可以看出，
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） 。
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其中 CC1S[1:0]，这两个位用于 CCR1 的通道配置，这里我们设置 IC1S[1:0]=01，也就是配
置 IC1 映射在 TI1 上（关于 IC1，TI1 不明白的，可以看《STM32 参考手册》14.2 节的图 98-
通用定时器框图） ，即 CC1 对应 TIMx_CH1。
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输入捕获 1 预分频器 IC1PSC[1:0]，这个比较好理解。我们是 1 次边沿就触发 1 次捕获，所
以选择 00 就是了。
输入捕获1滤波器IC1F[3:0]， 这个用来设置输入采样频率和数字滤波器长度。 其中，
是定时器的输入频率（TIMxCLK） ，一般为 72Mhz，而 则是根据 TIMx_CR1 的 CKD[1:0]
的设置来确定的，如果 CKD[1:0]设置为 00，那么 = 。N 值就是滤波长度，举个简
单的例子：假设 IC1F[3:0]=0011，并设置 IC1 映射到通道 1 上，且为上升沿触发，那么在捕获
到上升沿的时候，再以 的频率，连续采样到 8 次通道 1 的电平，如果都是高电平，则说
明却是一个有效的触发，就会触发输入捕获中断（如果开启了的话） 。这样可以滤除那些高电平
脉宽低于 8 个采样周期的脉冲信号，从而达到滤波的效果。这里，我们不做滤波处理，所以设
置 IC1F[3:0]=0000，只要采集到上升沿，就触发捕获。
TIMx的CHx 在输入捕获模式下就变味TIx了...
刚刚看了一下手册，好像有点了解，不知道对不对。
CCx是指4各通道当中的一个通道，而ICx对应的这个输入通道，TI1、TI2、TI3、TI4，是指定时器的4个通道的引脚（比如：TIM4_REMAP=0，没有重映像(TIM4_CH1/PB6，TIM4_CH2/PB7，TIM4_CH3/PB8，TIM4_CH4/PB9)）。
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定时器从0开始计数，计数到TIM_Period后，重新归零再计数。
捕获只是把发生捕获时刻的计数器当前值拷贝下来，你的IC2Value就是这个数值。
如果配置了 发生捕获时复位计数器，则计数器没有计数到TIM_Period时也被归零并重新计数。
如果你配置比较小的TIM_Period数值，则可能在还没有发生捕获时，计数器就被归零，所以你要在软件中记录下计数器被归零的次数。
当计数器的时钟频率为F时，计数器每计数一次表示1/F的时间，因此从捕获寄存器中读出的数值表示了一个时间。如果配置了发生捕获时复位计数器，则这个时间恰好就是要捕获信号的周期。
从上面原理可以看出，TIM_Period的数值与捕获的精度没有关系。
发生捕获时复位计数器》》》》这个如何实现？通过TI1-->TI1F_ED
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TIM通用定时器（二）：输出比较——翻转模式
一、基本概念理解
1. 输出比较：打开一个TIMx计数器，再打开TIMx的一路或几路输出比较器（共4路），都配置好以后，计数器开始计数，当计数器里的值和
比较寄存器里的值相等时，产生输出比较中断，在中断中将计数器中的值读出，与翻转周期相加再写道比较寄存器中，使得和
下一个事件有相同的翻转周期。
2. 举例说明：例如TIM时钟频率设置为12MHZ，输出比较寄存器中的自装载值为600（高电平或低电平计数值），则输出的PWM频率为
frequency = 12MHZ/（600*2）=10KHZ。
二、程序设计与分析
1. TIM计数器和输出比较器的配置
uint16_t capture = 0;
extern __IO uint16_t CCR1_Val;
extern __IO uint16_t CCR2_Val;
extern __IO uint16_t CCR3_Val;
extern __IO uint16_t CCR4_Val;
void TIM_Configuration(void)
{
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //这里必须是65535
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2; //3分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //初始化TIM3
/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel1 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle; //输出比较翻转模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能通道1
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val; //待装入输出比较寄存器中的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //输出为正逻辑
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //写入配置
TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable); //使能或者失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel2 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);
/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel3 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR3_Val;
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);
/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel4 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR4_Val;
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Disable);
/* TIM enable counter */
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //开启计数器
/* TIM IT enable */ //TIM1中断源设置，开启相应通道的捕捉比较中断
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, ENABLE);
}
2. 时钟配置
3. GPIO配置
4. 中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)
{
/* TIM3_CH1 toggling with frequency = 183.1 Hz */
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC1) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1 ); //清除TIMx的中断待处理位
capture = TIM_GetCapture1(TIM3); //获得输入捕获值，即计数器中的计数值
TIM_SetCompare1(TIM3, capture + CCR1_Val ); //将计数值加上翻转的脉冲值写入输出比较寄存器中，以保证下一个TIM事
//件也是相同的脉冲数
}
/* TIM3_CH2 toggling with frequency = 366.2 Hz */
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC2) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2);
capture = TIM_GetCapture2(TIM3);
TIM_SetCompare2(TIM3, capture + CCR2_Val);
}
/* TIM3_CH3 toggling with frequency = 732.4 Hz */
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC3) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC3);
capture = TIM_GetCapture3(TIM3);
TIM_SetCompare3(TIM3, capture + CCR3_Val);
}
/* TIM3_CH4 toggling with frequency = 1464.8 Hz */
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC4) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC4);
capture = TIM_GetCapture4(TIM3);
TIM_SetCompare4(TIM3, capture + CCR4_Val);
}
}
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TIM_OCMode_Timing是在比较成功后不在对应输出管脚上产生输出。
TIM_OCMode_Toggle是在比较成功后翻转对应输出管脚上的电平。
TIM_OCMode_Timing是在比较成功后不在对应输出管脚上产生输出，但是产生中断啊，
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试STM32的定时器好几天了，也算是对STM32的定时器有了点清楚的认识了。我需要测量4路信号的频率然后通过DMA将信号的频率传输到存储器区域，手册说的很明白每个定时器有4个独立通道。然后我就想能不能将这4路信号都连接到一个定时器的4个通道上去。理论上应该是行的通的。刚开始俺使用的是TIM2的1 2 3通道，TIM4的2通道来进行频率的测量。由于没有频率发生器，所以我用tim3作为信号源，用TIM2，TIM4来进行测量就ok了。
请看一开始的程序，以TIM2的1，3通道为例子：
TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode = TIM_ICMode_ICAP; //配置为输入捕获模式
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; // 通道方向选择
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //每次检测到捕获输入就触发一次捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; //
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode = TIM_ICMode_ICAP; //配置为输入捕获模式
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3; //选择通道3
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //每次检测到捕获输入就触发一次捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; //
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
这个是输入捕获配置
还需要做的工作就是（参考stm32参考手册的TIM的结构框图）：
/* Select the TIM2 Input Trigger: TI2FP2 【输入触发源选择】*/
TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI1FP1); //参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset); //复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
/* Enable the Master/Slave Mode */
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
//主从模式选择
这样我们就可以很轻松的就得到了 连接在TIM2的通道1上的信号的频率，但是3通道的频率的值永远都是跳动的不准，测试了半天也没有找到根本原因，请看TIM的结构框图的一部分
红色箭头所指，这才找到原因，触发的信号源只有这四种，而通道3上的计数器的值不可能在接受到信号的上升沿时候，有复位这个动作，找到原因了。这就是3通道上的数据不停跳动的原因，要想的到信号的频率也是有办法的，可以取连续两次捕捉的值之差，这个值就是信号的周期，自己根据实际情况去算频率吧。
有以上可以得到：
stm32的TIM的四个通道可以同时配置成输入捕捉模式，但是计算CH3，CH4信号的频率步骤有点繁琐（取前后捕捉的差值），但是他的CH1，和CH2可以轻松得到:
通道1
/* Select the TIM2 Input Trigger: TI2FP2 【输入触发源选择】*/
TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI1FP1); //参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset); //复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
TIMx->CRR1的值即为信号的周期
通道2：
TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI2FP2); //参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset); //复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
TIMx->CRR2的值即为信号的周期
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| TIM设置为输入捕获模式的出现的问题 | 发布时间：2008-10-14 19:14:10 |
| 技术类别：ARM |