新手必看！STM32通用定时器-输入捕获-脉宽测量

一、用途与工作原理

  用途：用于测量信号的参数，比如周期和频率。
  工作原理：在输入捕获模式下，当捕获单元捕捉到外部信号的有效边沿(上升沿/下降 沿/双边沿)时，将计数器的当前值锁存到捕获/比较寄存器TIMx_CCR， 供用户读取。

二、输入捕获框图理解

  当产生捕获信号时，将计数器当前的值存到捕获/比较影子寄存器中，但是影子寄存器不能直接访问，所以捕获转移信号（capture_transfer）产生时，将影子寄存器的值存到预装载寄存器中。这是程序员就可以读取预装载寄存器的值。
  简单理解：先设置上升沿捕获，当上升沿来到后，读取当前计数器的值CNT1。再设置下降沿捕获，当下降沿到来后，读取当前计数器的值为CNT2。高电平持续时间=CNT2-CNT1。

三、脉宽测量原理

前提：计数器为递增计数模式。
目的：计算高电平持续时间。

实现过程：

1. 先设置上升沿捕获。在 t1 时刻检测到上升沿，定时器上升沿/下降沿触发中断，将计数器的值清0。（开始计算计数器次数）
2. 计数器清0后，设置下降沿捕获。在 t2 时刻检测到下降沿，记录当前计时器的值为CCRx2。在下降沿捕获前可能会有 N次溢出，则总时间= N*( ARR+1) +CCRx2。

四、输入捕获配置流程

1. 设置滤波器
2. 选择触发边沿
3. 选择输入通道映射
4. 设置事件分频器-不分频
5. 使能输入通道

五、实验

实验内容：使用TIM5的通道1来捕获按键高电平脉宽时间totalTime 。( 按键按下为高电平 )

1. 总配置流程

(1) 初始化PA0。
   a. 打开GPIOA时钟
   b. 配置为复用功能
   c. 映射AF2

//1.初始化PA0引脚
	RCC->AHB1ENR |=(0x01 <<0); //开启GPIOA的时钟
	GPIOA->MODER &=~(0X03 <<0);
	GPIOA->MODER |=(0X02 <<0); //配置为复用功能
	GPIOA->AFR[0] &=(0XFu <<0);
	GPIOA->AFR[0] |=(0X02 <<0);//映射AF2 

(2) 初始化基本定时配置。
   a.打开TIM5时钟
   b.选择内部时钟源
   c.配置 CR1 、CKD、URS
   d.设置重载值
   e.设置分频值
   f.产生更新事件

	//2.初始化基本定时器配置
	RCC->APB1ENR |= 1 << 3;      //打开TIM5时钟 
	TIM5->SMCR &=~(0x07 << 0);   //选择内部时钟源
	TIM5->CR1 |= 0x01 <<2;  //计数器上溢产生更新事件
	TIM5->CR1 =0; //整体清0
	TIM5->CR1 |=(0x01 <<7);   //有影子，缓冲。
	TIM5->ARR = 99;//设定计数器主动重装值(决定PWM的频率)
	TIM5->PSC = 7199;//预分频器 0为不分频  
	TIM5->EGR |=(0x01 <<0); //产生更新事件，将上面配置更新到影子寄存器
	

(3) 初始化输入通道。
   a.设置滤波器
   b.选择触发边沿
   c. 选择输入通道映射
   d.设置事件分频器-不分频
   e.使能输入通道

	//3. 初始化输入通道
	TIM5->CCMR1 |= (0xF << 4);//设置滤波器
    TIM5- >CCER |=(0x5<<1);//选择触发边沿 上升沿/下降沿均触发
    TIM5- >CCMR1 &= ~(0x3 << 0);
    TIM5->CCMR1 |=(0x1<<0);//选择输入通道映射
    TIM5->CCMR1 &= ~ (0x3 << 2);//设置事件分频器-不分频
    TIM5->CCER |= (0x1 << 0);//使能输入通道

(4) 设置更新中断和捕获中断。
   a.设置优先级
   b.使能NVIC响应
   c.使能更新中断和捕获中断- DIER
   d.使能定时器5

NVIC_ SetPriority (TIM5_ IRQn, NVIC_ EncodePriority(7-2, 1, 2));//设置优先级
NVIC_ EnableIRQ (TIM5_ IRQn); // 使能NVIC响应
TIM5->DIER |= (0x1 << 0) ;//使能更新中断
TIM5->DIER |= (0x1 << 1) ;//使能捕获中断
TIM5->CR1 |= (0x1 << 0) ;//使能计数器

(5) 编写TIM5 _lRQHandler中断服务函数
   {
            if(更新中断)
        {
  
         }
            else(捕获中断)
        {

        }
   }

void TIM5_IRQHandler (void)
{
	static u16 updateNum = 0;  //进入更新中断的次数
	static u8 updateFlag = 0;  //更新标志
	u32 totalTime = 0 ;        //总时间
	u16 curTime = 0;      //记录当前时间

	if (TIM5->SR & (0x1 << 0)) //更新中断
	{
	   TIM5->SR &= ~(0x1 << 0); //清除更新中断标志
	   if(updateFlag ==1) updateNum ++;  //记录N个溢出时间次数
	}
	
	else if (TIM5->SR & (0x1 << 1)) //捕获中断
	{
	    TIM5->SR &= ~(0x1 << 1);  //清除捕获中断标志
		if(KEY1 == 1) // 上升沿-按键按下
		  {  TIM5->CNT = 0;
	     	 updateFlag = 1; //开始记录更新事件的次数
		  }
	    else //按键松开
		{
		  curTime = TIM5->CNT; //按键 松开的时间节点
		  totalTime =updateNum *100 +curTime; //得到总时间
		  updateFlag = 0; //清除记录更新事件标志
		  updateNum = 0; //更新事件次数清零方便下一次记录
	    }

    }
}