输入捕获-获取一个高电平的持续时间

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一、内容介绍

        之前对一个输入捕获的实验没有理解透彻，虽然当时实验是有结果，但现在时间过去太久，所以印象很模糊，搞得我再次谈到这个竟然变得语无伦次，所以我还是决定复盘。所以今天我回顾了之前自己做过的输入捕获实验-获取一个高电平的持续时间，并进行重新梳理。此次更多是帮助自己回忆并加深理解，也算是给自己擦屁股了，真是让人感到不爽。

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二、逻辑梳理

1、初始化

2、针对其中预分频为什么是72做一个解释

预分频

解释

3、理解两个变量：STA 、VAL

补充：上图中，捕获方式：0-上升沿捕获，1-下降沿捕获

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三、部分代码

1、变量STA 、 VAL

u8 STA;      //输入捕获状态   单字节（8位）
u16 VAL;     //输入捕获值     双字节

2、输入捕获初始化，定时器5通道1输入捕获配置

void input_init()
{
     
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;

	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	/* 开启定时器5时钟 */
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);	 //使能TIM5时钟

	TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1); //清除中断标识位

	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 0xffff;	 //设置定时器自动重装载值	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;   //以1MHz的频率计数，一次是1μs（微妙）
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;	  //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	 //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化TIM5的时间基数单位
	
	TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端，IC1映射到TI1上 
	TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
	TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上 
	TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频，不分频
	TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000，配置滤波器，不滤波
	TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure); //初始化TIM5输入捕获通道1
	
	//中断分组初始化
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM5_IRQn;	//打开TIM5的全局中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;	//抢占优先级为0
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //响应优先级为1
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	  //使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); //使能或者失能TIM5外设
	TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1, ENABLE );	//使能或者失能指定的TIM中断
		
}

3、中断函数，使用定时器TIM5

void TIM5_IRQHandler()	   //定时器5输入捕获中断函数
{
     
	if((STA&0X80)==0)      //还未成功捕获。解释：STA第八位，1-捕获成功，0-未捕获成功
	{
     
		if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)	//TIM_IT_Update不等于0表示进入定时器更新中断（中断更新）
		{
     
			if(STA&0X40)   //已经捕获到高电平了
			{
     
				if((STA&0x3f)==0x3f)    //高电平时间太长了。解释：后六位保存溢出次数，如果等于最大溢出次数表示高电平时间过长
				{
     	
					STA|=0x80;	        //标记成功捕获了一次。解释：时间太长，强制设置为捕获成功。
					VAL=0xffff;		
				}
				else
				{
     
					STA++;	
				}
			}
		}	
	}
	if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)       //CC1捕获1发生捕获事件
	{
      
		//0-上升沿捕获，1-下降沿捕获
		if(STA&0X40)      //捕获到一个下降沿。解释：STA第七位判断。  解释：因为STA默认为0，并且默认配置为上升沿捕获，所以会首先执行else
		{
     
			TSTA|=0X80;   //第8位置1   标记成功捕获到一次完整高电平 
			VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);  //获得TIMx输入捕获1的值，x=5
			TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获	
		}
		else
		{
     
			STA=0;        //清空
			VAL=0;        //清空
			TIM_SetCounter(TIM5,0);     //计数值清0
			STA|=0X40;    //第7位置1   标记捕获到了上升沿。     解释：此时STA为1，下次会执行if，为下降沿捕获
			TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling); //设置为下降沿捕获
		}	
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);      //清除中断标志位
}

4、计算高电平时间

u32 temp;

if((STA&0x80))	                        //成功捕获到了一次完整高电平
		{
     
			temp=STA&0x3f;              //溢出次数
			temp=temp*65536;		    //溢出时间 * 溢出次数 = 溢出总时间
			temp=temp+VAL;              //总得的高电平持续时间
			printf("高电平持续时间: %d us\r\n",temp);
			STA=0;                      //开启下一次捕获	
		}
		delay_ms(10);                   //延迟10毫秒

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四、总结

        高电平的输入使用外设，比如按键就可以，在此没有对外设进行回顾。

        重新梳理理清了之前一直没搞明白的问题。

        1、定时器更新中断，这个中断是判断是否完成了一次完整的捕获。就拿此次捕获高电平来说，一次完整的高电平捕获是捕获一次上升沿加一次下降沿，这样才算是捕获成功。而判断内部解决的主要是未捕获成功的情况，捕获成功自然就能达到目的，所以无需处理。在未捕获的情况下，还要判断已经捕获到了高电平（只是高电平没有结束，不是一次完整的捕获），给这个高电平设置了一个最大值，也就是最长持续时间，然后强制设置为捕获成功。

        2、输入捕获中断，主要是捕获上升沿和下降沿。因为程序一开始就设置了首先捕获上升沿，并且STA=0。所以第一次STA&0X40结果肯定为0（假），也就不会执行 if 下面的语句，而是执行 else 里面的语句，所以就要在 else 里设置捕获到上升沿之后的操作。

        3、有了第2点的理解，我们是可以根据自己的需求去设置先检测什么沿，或者是先执行 if 还是 else 。

        4、自己其他的一些疑惑在上面后两张图片里写清楚了。

        终于把屁股擦干净了。

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