【嵌入式学习-STM32F103-TIM-输入捕获】
输出捕获目录
- 回顾输出比较
- 输入捕获理论
-
- 输入捕获和输出比较的区别
- 频率测量相关知识
- 输入捕获的各部分电路
- ==输入捕获基本结构==
-
- 注意事项
- ==PWMI基本结构==
- 输入捕获模式测频率
-
- 硬件接线图
- 输入捕获的编程步骤
- 主要函数
- 程序现象
- 代码
-
- main.c
- PWM.c
- PWM.h
- IC.c
- IC.h
- PWM模式测频率占空比
-
- 程序现象
- 代码
-
- main.c
- PWM.c
- PWM.h
- IC.c
- IC.h
- 测频率的性能
回顾输出比较
对于输出比较的执行逻辑，根据CNT的大小关系，从通道引脚输出高低电平。
输入捕获理论
4个输入捕获和输出比较通道，共用4个CCR寄存器
另外它们的CH1到CH4，4个通道的引脚，也是共用的。
所以对于同一个定时器，输入捕获和输出比较只能使用其中一个，不能同时使用。
电平跳变：上升沿或下降沿
脉冲间隔：频率
电平持续：占空比
输入引脚电平跳变的瞬间，把CNT的值锁存在CCR中（把当前CNT的值读出来，写入到CCR中去）
上图，这4个是边沿信号输入引脚，一旦有边沿，比如上升沿，那这一块输入滤波和边沿检测就会检测到这个上升沿，让输入捕获电路产生动作。与外部中断类似，检测电平跳变，然后执行动作，只不过外部中断执行的动作是向CPU申请中断，而这里电路执行的动作就是控制后续电路，让当前CNT的值，锁存到CCR寄存器中
输入捕获和输出比较的区别
1、输出比较，是根据CNT和CCR大小关系来执行输出动作；
2、输入捕获，接收到输入信号，执行CNT锁存到CCR的动作。
频率测量相关知识
越往左，频率越高，越往右，频率越低
1、测频法（适用于高频）
在1s时间内，对信号上升沿计次，从0开始计算，每来一个上升沿（即来了一个周期的信号），计次+1。1s时间内，来了多少个周期，就是多少Hz。
频率的定义：1s内出现了多少个重复的周期，频率就是多少Hz。
2、测周法（适用于低频）
首先捕获信号的两个上升沿，然后测量它们之间的持续时间，但实际上我们并没有精度无穷大的秒表来测量时间，测量时间的方法实际上也是定时器计次，我们使用一个已知的标准频率fc的计次时钟，来驱动计数器，从一个上升沿开始计，计数器从0开始，一直计到下一个上升沿，停止，计一个数的时间是1/fc，计N个数，时间就是N/fc（周期），再取个倒数，就是fx = fc / N（频率）。
总结：测频法，适合测量高频信号，测周法，适合测量低频信号。
测频法：测量的是在闸门时间内的多个周期，所以它自带一个均值滤波，如果在闸门时间内波形频率有变化，那得到的其实是这段时间的平均频率。如果闸门时间选为1s，那么每隔1s才能得到一次结果。所以测频法更新结果慢，测量结果是一段时间的平均值，值比较平滑。
测周法：只测量一个周期，就能出一次结果，所以出结果的速度取决于待测信号的频率。缺点是由于它只测量一个周期，所以结果值会受噪声的影响，波动比较大。
输入捕获的各部分电路
第一个捕获通道，使用上升沿触发，用来捕获周期；第二个通道，使用下降沿触发，用来捕获占空比，两个通道同时对一个引脚进行捕获，就可以同时测量频率和占空比。
一个通道灵活测量两个引脚和两个通道同时捕获一个引脚，这就是交叉的作用。
TRC信号可以选择作为捕获部分的输入，主要为了无刷电机的驱动。
预分频器，每个通道各有一个，可以选择对前面的信号进行分频，分频之后的触发信号，可以触发捕获电路进行工作，每来一个触发信号，CNT的值就会向CCR转运一次，转运的同时会发生一个捕获事件，这个事件会在状态寄存器置标志位，同时也可以产生中断。如果需要在捕获的瞬间，处理一些事情，就可以开启捕获中断。
比如我们可以配置上升沿触发捕获，每来一个上升沿，CNT转运到CCR一次，又因为CNT计数器是由内部的标准时钟驱动的，所以CNT的数值，可以用来记录两个上升沿之间的时间间隔，这个时间间隔就是周期，再取个周期的倒数就是测周法测量的频率。
升沿用于触发输入捕获，CNT用于计数计时，每来一个上升沿，取一下CNT的值，自动存在CCR里，CCR捕获到的值，就是计数值N，CNT的驱动时钟就是fc，fc/N就是待测信号的频率。细节：每次捕获之后都需要把CNT清零，这样下一次上升沿的时候，取出的CNT才是两个上升沿的时间间隔，在一次捕获后自动清零的步骤可以用主从触发模式自动来完成
滤波器工作原理：以采样频率对输入信号进行采样，当连续N个值都为高电平，输出才为高电平，连续N个值为低电平，输出才为低电平，如果信号出现高频抖动，导致连续采样N个值不全都一样，那输出就不会变化，这样就可以达到滤波的效果。采样频率越低，采样个数N越大，滤波效果就越好。
TI1就是CH1的引脚，TI1F就是滤波后的信号，fDTS是滤波器的采样时钟来源，CCMR1寄存器的ICF位可以控制滤波器的参数。
主从触发模式的作用，如何来完成硬件自动化的操作？
主模式：可以将定时器内部的信号，映射到TRGO引脚，用于触发别的外设
从模式：接收其他外设或者自身外设的一些信号，用于控制自身定时器的运行，也就是被别的信号控制
触发源选择：选择从模式的触发信号源，选择指定的一个信号得到TRGI，TRGI去触发从模式，从模式可以在以上列表选择一项操作来自动执行。如果想让TI1FP1信号自动触发CNT清零，那触发源选择就可以选择TI1FP1，从模式执行的操作就可以选择执行Reset的操作。这样TI1FP1的信号就可以自动触发从模式，从模式自动清零CNT，实现硬件全自动测量。
以上三个东西对应库函数的三个函数，调用参数即可。
输入捕获基本结构
这个结构只使用了一个通道，所以目前只能测量频率，在右上角是时基单元，将时基单元配置好，启动定时器，CNT就会在预分频之后的这个时钟驱动下，不断自增，这个CNT就是测周法用来计数计时的东西，经过预分频之后这个位置的时钟频率就是驱动CNT的标准频率fc=72M/(PSC+1)。
然后下面输入捕获通道1的GPIO口，输入一个这样的方波信号，经过滤波器和边沿检测，选择TI1FP1为上升沿触发，之后输入选择智联的通道，分频器选择不分频，当TI1FP1出现上升沿之后，==CNT的当前计数值转运到CCR1里，==同时触发源选择，选中TI1FP1为触发信号，从模式选择复位操作，这样TI1FP1的上升沿也会通过上面一路。
==先后顺序：==先转运CNT的值到CCR里，再触发从模式给CNT清零，或者是非阻塞的同时转移，CNT的值转移到CCR，同时0转移到CNT里，先捕获再清零
信号出现一个上升沿，CCR1=CNT，就是把CNT的值转运到CCR1里面去，这是输入捕获自动执行的，然后CNT=0，清零计数器，这是从模式自动执行的。然后在一个周期内，CNT在标准时钟的驱动下，不断自增，并且由于之前清零过，所以CNT就是从上升沿开始，从0开始计时，一直++，直到下一次上升沿来临，然后执行相同的操作。CCR1始终保持为最新一个周期的计数值。这个计数值就是计次N，fc/N就是信号的频率。
注意事项
1、CNT的值有上限，ARR一般设置为最大65535，CNT最大也为65535
2、从模式触发源选择，只有TI1FP1和TI2FP2,所以想使用从模式自动清零CNT，就只能用通道1和通道2
PWMI基本结构
PWMI模式使用了两个通道同时捕获一个引脚，可以同时测量周期和占空比。
首先，TI1FP1配置上升沿触发，触发捕获和清零CNT，正常地捕获周期。这时TI1FP2配置为下降沿触发，通过交叉通道，去触发通道2的捕获单元。
最开始上升沿，CCR1捕获，CCR1捕获，同时清零CNT，之后CNT一直++，然后再下降沿时刻，触发CCR2捕获，所以CCR2的值，就是CNT从a到b的计数值，就是高电平期间的计数值。CCR2捕获并不触发CNT清零，所以CNT继续++，直到下一次上升沿，CCR1捕获周期，CNT清零，此时，CCR1就是一整个周期的计数值。占空比：CCR2/CCR1。
输入捕获模式测频率
硬件接线图
输入捕获的编程步骤
第一步，RCC开启时钟，把GPIO和TIM的时钟打开
第二步，GPIO初始化，把GPIO配置成输入模式，一般选择上拉输入或者浮空输入模式
第三步，配置时基单元，让CNT计数器在内部时钟的驱动下自增运行
第四步，配置输入捕获单元，包括滤波器、极性、直连通道还是交叉通道、分频器等参数
第五步，选择从模式的触发源，触发源选择为TI1FP1,调用库函数，给定一个参数即可
第六步，选择从模式触发后的执行操作，执行Reset操作，这里调用库函数即可
最后，调用TIM_Cmd函数，开启定时器
这样所有电路就能配合起来，按照我们的要求工作。当我们需要读取最新一个周期的频率时，直接读取CCR寄存器，然后按照fc/N，计算即可。
主要函数
//输入捕获，通过结构体配置输入捕获单元，4个通道公用一个函数，在结构体里会额外有一个参数，可以用来选择具体是配置哪个通道
//因为有交叉通道，函数合在一起比较方便
TIM_ICInit
//输入捕获的初始化函数，与上一个函数类似，都是用于初始化输入捕获单元，
//但是上一个函数只是单一地配置一个通道，
//而这个函数可以快速配置两个通道
TIM_PWMIConfig
//可以给输入捕获结构体赋初始值
TIM_ICStructInit
//选择输入触发源TRGI
TIM_SelectInputTrigger
//选择输出触发源
TIM_SelectOutputTrigger
//选择从模式
TIM_SelectSlaveMode
//分别单独配置通道1、2、3、4的分频器
void TIM_SetIC1Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC);
void TIM_SetIC2Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC);
void TIM_SetIC3Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC);
void TIM_SetIC4Prescaler(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ICPSC);
//分别读取4个通道的CCR
uint16_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);
uint16_t TIM_GetCapture2(TIM_TypeDef* TIMx);
uint16_t TIM_GetCapture3(TIM_TypeDef* TIMx);
uint16_t TIM_GetCapture4(TIM_TypeDef* TIMx);
/*
输出比较模式下，CCR是只写的，要用SetCompare写入，
输入捕获模式下，CCR是只读的，要用GetCapture读出
*/
程序现象
代码
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"
int main(void)
{
OLED_Init();
PWM_Init();
IC_Init();
OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
//以下两行代码是PA0输出频率和占空比的参数调节部分
/*PWM模块将待测信号输出到PA0，PA0有通过导线输入到PA6，PA6时TIM3的通道1*/
PWM_SetPrescaler(720-1); //Freq = 72M/(PSC + 1)/(ARR+1) = 72M/(PSC + 1)/ 100 = 1K
PWM_SetCompare1(50); //Duty = CCR / (ARR + 1) = 50 / 100 = 50%
/*TIM3的通道1通过输入捕获模块测量得到频率*/
while(1)
{
//在主循环里不断刷新显示频率
OLED_ShowNum(1,6,IC_GetFreq(),5);
}
}
PWM.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
void PWM_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE); //引脚重映射配置函数，部分重映射，可将PA0换到PA15
// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //关闭调试端口的复用
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//初始化时基单元
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR周期
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC预分频器
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//初始化输出比较单元（即初始化通道）
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//给结构体赋初始值，如果不想把所有成员都列一遍赋值，可以先用structInit赋值，再更改想要修改的值
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //输出比较模式，PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //设置输出比较的极性，高极性，就是极性不翻转，REF波形直接输出
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //设置输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置CCR
//在TIM2的OC1通道上就可以输出PWM波形了，但最终这个波形需要借用GPIO口才能输出
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
//该函数单独设置CCR值。
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}
//该函数单独设置PSC值
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
//配置PSC库函数
TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
}
PWM.h
#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
void PWM_Init(void); //PWM初始化
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare); //设置CCR，改变占空比
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler); //设置PSC，改变频率
#endif
IC.c
#include "stm32f10x.h"
void IC_Init(void)
{
//1、开启时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //由于代码需要TIM2输出PWM，因此，输入捕获定时器需要换一个，此处换为TIM3，TIM3是APB1的外设
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //GPIO的使用需要查看引脚定义
//2、配置GPIO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//3、配置时基单元
TIM_InternalClockConfig(TIM3); //选择内部时钟
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65535 - 1; //ARR周期，给最大值，防止溢出，16位计数器可以满量程计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; //PSC预分频器，这个值决定测周法的标准频率fc，72M/预分频 = 1Mhz，就是计数器自增的频率，就是计数标准频率
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure); //把以上参数配置为TIM3的时基单元
//4、初始化输入捕获单元
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选用TIM3的通道1
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF; //用于选择输入捕获的滤波器
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //对应边沿检测极性选择这一部分
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //此处不分频，不分频就是每次触发都有效，2分频就是每个一次有效一次，以此类推
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //此处选择直连通道，配置数据选择器，可以选择直连通道或者交叉通道
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
//5、配置TRGI的触发源为TI1FP1
TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);
//6、配置从模式为Reset，给计数器清零，以便重新计数
TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);
//最后一步
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
/*
自此，初始化后，整个电路就能全自动测量，当我们要查看频率时，需要读取CCR，进行计算，
*/
//当需要查看频率时，需要读取CCR，进行计算
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
//fc=72/（PSC + 1）= 1MHZ
//执行公式fx = fc / N
//N 就是读取CCR的值
//TIM_GetCapture1读取定时器3的通道1的CCR的值
//输出比较模式下，CCR是只写的，要用setCompare写入
//输入捕获模式下，CCR是只读的，要用GetCapture读出
return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}
IC.h
#ifndef __IC_H
#define __IC_H
void IC_Init(void);
uint32_t IC_GetFreq(void);
#endif
PWM模式测频率占空比
继承上一个代码，首先开启时钟，GPIO和时基单元，都不需要更改，输入捕获初始化部分需要升级，配置成两个通道同时捕获同一个引脚的模式。
TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
使用该函数，你只要传入一个通道的参数即可，在函数里，会自动把剩下的一个通道初始化相反的配置。比如传入通道1，直连，上升沿，函数里面就会顺带配置通道2，交叉、下降沿
//4、初始化输入捕获单元
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选用TIM3的通道1
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF; //用于选择输入捕获的滤波器
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //不分频就是每次触发都有效，2分频就是每个一次有效一次，以此类推
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //配置数据选择器，可以选择直连通道或者交叉通道
TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct); //该函数只支持通道1、2
程序现象
PWM_SetPrescaler(720-1); //Freq = 72M/(PSC + 1)/(ARR+1) = 72M/(PSC + 1)/ 100 = 1K
PWM_SetCompare1(50); //Duty = CCR / (ARR + 1) = 50 / 100 = 50%
// PWM_SetPrescaler(7200-1); //Freq = 72M/(PSC + 1)/(ARR+1) = 72M/(PSC + 1)/ 100 = 100
// PWM_SetCompare1(80); //Duty = CCR / (ARR + 1) = 80 / 100 = 80%
代码
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"
int main(void)
{
OLED_Init();
PWM_Init();
IC_Init();
OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
OLED_ShowString(2,1,"Duty:00%");
/*PWM模块将待测信号输出到PA0，PA0有通过导线输入到PA6，PA6时TIM3的通道1*/
PWM_SetPrescaler(720-1); //Freq = 72M/(PSC + 1)/(ARR+1) = 72M/(PSC + 1)/ 100 = 1K
PWM_SetCompare1(50); //Duty = CCR / (ARR + 1) = 50 / 100 = 50%
/*TIM3的通道1通过输入捕获模块测量得到频率*/
while(1)
{
//在主循环里不断刷新显示频率
OLED_ShowNum(1,6,IC_GetFreq(),5);
OLED_ShowNum(2,6,IC_GetDuty(),2);
}
}
// PWM_SetPrescaler(7200-1); //Freq = 72M/(PSC + 1)/(ARR+1) = 72M/(PSC + 1)/ 100 = 100
// PWM_SetCompare1(80); //Duty = CCR / (ARR + 1) = 80 / 100 = 80%
PWM.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
void PWM_Init(void)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE); //引脚重映射配置函数，部分重映射，可将PA0换到PA15
// GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //关闭调试端口的复用
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//初始化时基单元
TIM_InternalClockConfig(TIM2);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR周期,此处固定为100，分辨率为1%
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC预分频器，可改变PSC，决定频率
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
//初始化输出比较单元（即初始化通道）
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
//给结构体赋初始值，如果不想把所有成员都列一遍赋值，可以先用structInit赋值，再更改想要修改的值
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //输出比较模式，PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //设置输出比较的极性，高极性，就是极性不翻转，REF波形直接输出
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //设置输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置CCR，决定占空比
//在TIM2的OC1通道上就可以输出PWM波形了，但最终这个波形需要借用GPIO口才能输出
TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
//前提固定了ARR的值
//该函数单独设置CCR值，改变占空比
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);
}
//该函数单独设置PSC值，改变频率
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
//配置PSC库函数
TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
//TIM_PSCReloadMode_Immediate 表明写入的值是立刻生效，可能会在值改变时产生切断波形的现象
//TIM_PSCReloadMode_Update 表明写入的值在更新事件生效，会有一个缓存器，延迟参数的写入时间，等一个周期结束了，在更新事件时，再统一改变参数，保证每个周期的完整。
}
PWM.h
#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
void PWM_Init(void); //PWM初始化
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare); //设置CCR，改变占空比
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler); //设置PSC，改变频率
#endif
IC.c
通道1，直连输入，上升沿触发，测周期，
通道2，交叉输入，下降沿触发，测占空比，
但是stm公司已经封装了以下函数，与上图代码功能一样。使用以下函数，只需要传入一个通道的参数即可，在函数里面，会自动把剩下的一个通道的初始化成相反的配置。可分析源码可知。该函数只支持通道1和通道2的参数
TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct); //可快速配置两个通道，把玩蛇电路结构配置成PWMI模式
#include "stm32f10x.h"
void IC_Init(void)
{
//1、开启时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //由于代码需要TIM2输出PWM，因此，输入捕获定时器需要换一个
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//2、配置GPIO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//3、配置时基单元
TIM_InternalClockConfig(TIM3);
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65535 - 1; //ARR周期，给最大值，防止溢出，16位计数器可以满量程计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; //PSC预分频器，这个值决定测周法的标准频率fc，72M/预分频，就是计数器自增的频率，就是计数标准频率
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure); //把以上参数配置为TIM3的时基单元
//4、初始化输入捕获单元
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选用TIM3的通道1
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF; //用于选择输入捕获的滤波器
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //不分频就是每次触发都有效，2分频就是每个一次有效一次，以此类推
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //配置数据选择器，可以选择直连通道或者交叉通道
TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct); //可快速配置两个通道，把玩蛇电路结构配置成PWMI模式，
//5、配置TRGI的触发源为TI1FP1
TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);
//6、配置从模式为Reset
TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);
//最后一步
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
/*
自此，初始化后，整个电路就能全自动测量，当我们要查看频率时，需要读取CCR，进行计算，
*/
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
//fc=72/（PSC + 1）= 1MHZ
//执行公式fx = fc / N
return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}
//获取占空比的函数
uint32_t IC_GetDuty(void)
{
//高电平的计数值存在CCR2里
//整个周期的计数值存在CCR1里，占空比=CCR2/CCR1即可
//显然该数是0~1，要显示整数，给他乘以100
return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)* 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1); //TIM_GetCapture2捕获CCR2，TIM_GetCapture1捕获CCR1
//少一个数有没有可能是因为计数器CNT是从0开始计数的呢？？？
}
IC.h
#ifndef __IC_H
#define __IC_H
void IC_Init(void);
uint32_t IC_GetFreq(void);
uint32_t IC_GetDuty(void);
#endif
测频率的性能
最低频率15HZ
1M/65535
提高标准频率（降低PSC），上限就会提高，若频率要求更高则需要考虑测频法
如果要求误差到百分之一，频率上限1M/100=10Khz
如果要求误差到千分之一，频率上限1M/1000=1Khz