1、通用定时器输入捕获功能简介
通用定时器的输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。
STM32的每个通用定时器都有4个输入捕获的通道，分别是TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3、TIMx_CH4。
STM32通过检测通道上的边沿信号，在边沿信号发生变化时（上升沿或下降沿变化），将当前定时器计数器的值（寄存器TIMx_CNT的值）存放到对应通道的捕获/比较寄存器TIMx_CCRx里面，通过记录两次边沿信号的时间，来计算脉冲宽度或频率。
2、通用定时器输入捕获详解
通用定时器框图如下：
图中红色框部分就是通用定时器的输入捕获功能。
TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3、TIMx_CH4分别对应通用定时器的4个输入捕获通道。
从通用定时器框图可以看到每路输入捕获通道的结构都是差不多的。
以CH1为例，通用定时器通过TIMx_CH1脚位产生信号TI1，TI1经过滤波器后，将信号传输给边沿检测器，边沿检测器检测到准确的边沿信号之后，产生TI1FP1和TI1FP2信号（这两个信号其实是一样的，只是输出的路径不一样），TI1FP1信号提供给IC1，IC1经过预分频器之后，产生捕获信号，这时候定时器计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器中，而且TIMx_SR状态寄存器的CC1IF标志位被置1，如果使能了通道1输入捕获的中断功能，就会产生中断。
在红色的框图中，TI1的输入可以选择TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3这3个通道的异或，这个功能好像是高级定时器的霍尔传感器功能，这里不用管，用作输入捕获功能的时候T1就默认选择TIMx_CH1输入就好。
输入滤波器：
输入捕获通道通过设置TIMx_CCMRx捕获/比较模式寄存器的ICxF[3:0]位来配置滤波器。
这里需要注意的是，输入捕获有4个通道，而捕获/比较模式寄存器只有两个，分别是TIMx_CCMR1和TIMx_CCMR2，通道1由TIMx_CCMR1的低8位配置；通道2由TIMx_CCMR1的高8位配置；通道3由TIMx_CCMR2的低8位配置；通道4由TIMx_CCMR2的高8位配置。
还要注意的是，捕获/比较模式寄存器在不同状态下时，配置的功能是不一样，如果通道被配置成输出，那么捕获/比较模式寄存器是用来配置输出功能；如果通道被配置成输入，则捕获/比较模式寄存器是用来配置输入功能。捕获/比较模式寄存器TIMx_CCMRx的CCxS[1:0]位用来配置通道是输出还是输入。当CCxS[1:0] = 00时，通道被配置为输出。当CCxS[1:0] != 0时，通道被配置为输入。
下图是通道1的IC1F[3:0]位的寄存器说明图：
图中的FCK_INT是定时器的输入频率，一般是MCU的主频（要看具体的设置）。而FDTS是根据TIMx_CR1控制寄存器的bit9~bit8位CKD[1:0]的值来确定：
当CKD = 00时，FDTS = FCK_INT。
当CKD = 00时，FDTS = 2*FCK_INT。
当CKD = 00时，FDTS = 4*FCK_INT。
图中的N是指滤波长度，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FCK_INT的频率，连续采样8次通道1的电平，如果都是高电平，则说明这是一个有效的触发信号。
滤波器可以滤除哪些脉宽低于一定时间的脉冲信号，从而达到滤波的效果，当然也可以选择不滤波。
边沿检测器：
边沿检测器可以检测信号是上升沿还是下降沿，只有跟设定的边沿对得上的信号才能触发输入捕获功能。
边沿检测器可以设定为上升沿触发或是下降沿触发，这是通过捕获/比较使能寄存器TIMx_CCER的CCxP位来选择的。
同样CCxP的位在通道位输入和输出是具有不同的配置功能。当通道设为输入时，CCxP用来设置边沿检测器。
当CCxP = 0是，输入捕获是在上升沿的时候触发。
当CCxP = 1时，输入捕获是在下降沿的时候触发。
TIxFPx信号：
从通用定时器框图中可以看到，信号在经过输入滤波器和边沿检测器之后，每个通道都会产生2个信号：
通道1：TI1FP1和TI1FP2。
通道2：TI2FP1和TI2FP2
通道3：TI3FP1和TI3FP2
通道4：TI4FP1和TI4FP2
其实TIxFP1和TIxFP2的信号是同一个，但是他们输出的方向不一样，所以用不同的名称来区分，从图中可以看出：
TI1FP1作为输入源提供给IC1，而TI1FP2作为输入源提供给IC2。
TI2FP1作为输入源提供给IC2，而TI2FP2作为输入源提供给IC1。
TI3FP1作为输入源提供给IC3，而TI3FP2作为输入源提供给IC4。
TI4FP1作为输入源提供给IC4，而TI4FP2作为输入源提供给IC3。
也就是说TIMx_CH1和TIMx_CH2的输入信号是可以交互到IC1和IC2的；TIMx_CH3和TIMx_CH4的输入信号也可以交互到IC3和IC4。
具体ICx的输入源的选择是通过捕获/比较寄存器TIMx_CCMRx的CCxS[1:0]位决定的，比如IC1的输入源的选择：
当CC1S[1:0] = 00时，通道1被配置为输出。
当CC1S[1:0] = 01时，通道1被配置为输入，IC1的输入源选择TI1FP1。
当CC1S[1:0] = 10时，通道1被配置为输入，IC1的输入源选择TI2FP2。
当CC1S[1:0] = 11时，通道1被配置为输入，IC1的输入源选择TRC。
其它通道的配置也是类似的，可以参照着查看参考手册。
预分频器：
输入捕获的预分频器是通过TIMx_CCMRx的ICxPSC[1:0]位配置的。
当ICxPSC[1:0] = 00时，无预分频，捕获输入口上检测到的灭一个边沿都触发一次捕获。
当ICxPSC[1:0] = 01时，捕获输入口上检测到2个边沿才触发一次捕获。
当ICxPSC[1:0] = 10时，捕获输入口上检测到4个边沿才触发一次捕获。
当ICxPSC[1:0] = 11时，捕获输入口上检测到8个边沿才触发一次捕获。
捕获输入中断：
当输入捕获成功之后，计数器的值（TIMx_CNT）被传送到TIMx_CCRx寄存器，并且状态寄存器TIMx_SR的相应通道位CCxIF标志被置位，如果相应的中断使能控制位被置位，则会产生中断。
当CCxIF标志位被置位时，如果不清楚CCxIF标志位，则再次捕获成功之后，会将状态寄存器TIMx_SR的相应通道位CCxOF置位，指示通道重复捕获。
3、通用定时器输入捕获的配置流程
首先需要先打开定时器和通道IO口的时钟。将通道IO口配置成复用输入，具体是配置成上拉输入或下拉输入还是悬空，根据具体需求来设定。
设置定时器的计数频率，当产生捕获时，用来计时，需要注意定时器溢出的问题，当定时器溢出之后，会清除定时器计数器的值（向上计数）或重新赋值初值（向下计数），在计算捕获时间的时候，如果有溢出，需要加上溢出的时间。
通过捕获/比较模式寄存器TIMx_CCMRx配置通道为输入模式，配置映射关系（即选择ICx的输入源），配置滤波器，配置输入捕获的预分频器。
通过捕获/比较使能寄存器TIMx_CCER来选择输入捕获的边沿信号，是上升沿触发还是下降沿触发。在使用输入捕获功能之前，必须先使能，而输入捕获的使能是通过置位捕获/比较使能寄存器TIMx_CCER的相应位来实现的。
通过DMA/中断使能寄存器TIMx_DIER使能相应的中断。
最后通过控制寄存器TIMX_CR1使能定时器，让定时器开始计数。
4、HAL库操作通用定时器的输入捕获功能
以配置TIM3的通道1为例，TIM3的通道1对应的脚位是PA6，初始化代码如下：
1 TIM_HandleTypeDef TIM3_Handler_Init;
2 TIM_IC_InitTypeDef CAPTURE_Handler_Init;
3
4 void CAPTURE_Init(void)
5 {
6 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
7
8 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
9 __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
10
11 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
12 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
13 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
14 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
15 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
16
17 TIM3_Handler_Init.Instance = TIM3;
18 TIM3_Handler_Init.Init.Prescaler = 72-1; //分频为1MHZ
19 TIM3_Handler_Init.Init.Period = 50000; //定时50ms
20 TIM3_Handler_Init.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
21 HAL_TIM_Base_Init(&TIM3_Handler_Init);
22
23 CAPTURE_Handler_Init.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING;
24 CAPTURE_Handler_Init.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
25 CAPTURE_Handler_Init.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
26 CAPTURE_Handler_Init.ICFilter = 0;
27 HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TIM3_Handler_Init,&CAPTURE_Handler_Init,TIM_CHANNEL_1);
28
29 HAL_TIM_IC_Start_IT(&TIM3_Handler_Init,TIM_CHANNEL_1);
30
31 HAL_TIM_IC_Start(&TIM3_Handler_Init,TIM_CHANNEL_1);
32
33 HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,2,1);
34 HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);
35 }
第1、2行是定义TIM3和输入捕获的句柄变量。
第6到第15行是打开TIM3和IO口的时钟，并且配置IO口的状态。
第17到第21行是配置TIM3的计数时钟（多少时间计数器计数一次）、计数周期（多久溢出）和计数方式（向上或向下或中央对齐模式）。
第23行是选择边沿触发信号，这里选上升沿触发。
第24行是选择输入捕获分频器的系数，这里选择1分频，也就是不分频。
第25行是选择通道的映射，即选择ICx的输入源，这里选择TI1作为IC1的输入源。
第26行是选择输入捕获的滤波器，这里选择不滤波。
第27行是通过HAL_TIM_IC_ConfigChannel()函数初始化相应的输入捕获通道。
第29行是通过HAL_TIM_IC_Start_IT()函数使能输入捕获的中断功能，如果不使能则无法进入中断。
第31行是通过HAL_TIM_IC_Start()函数使能输入捕获功能，这样输入捕获的功能才会被打开，这个函数还是能了通用定时器，让通用定时器开始工作。