TIM输入捕获-STM32

TIM输入捕获-STM32

IC(Input Capture) 输入捕获
输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数
每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量

输出比较和输入捕获的区别：
输出比较，引脚是输出端口；输入捕获，引脚是输入端口。
输出比较，是根据CNT和CCR的大小关系来执行输出动作；输入捕获，是接收到输入信号，执行CNT锁存到CCR的动作。



一般我们可以根据分辨率的要求，先确定好ARR；比如分辨率，1%就足够了，那ARR给100-1，这样PSC决定频率，CCR决定占空比。

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、直连通道还是交又通道、分频器这些参数；用一个结构体就可以统一进行配置了
第五步，选择从模式的触发源。触发源选择为TI1FP1，这里调用一个库函数，给一个参数就行了
第六步，选择触发之后执行的操作。执行Reset操作，这里也是调用一个库函数就行了
调用TIM_Cmd函数，开启定时器。

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，计算一下就行了。









测试频率

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void IC_Init(void)
{
	//第一步开启时钟，初始化RCC，选择TIM2
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);	
	//设置输出PWM的GPIO端口
		//使能GPIOA的时钟 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);	
	//GPIOA模式初始化
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
		
	//第二步选择时基单元的时钟,选择内部时钟，选择TIM2
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	//第三步配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//时钟分频系数 1分频
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数的模式 向上计数
	//频率为1KHz，占空比为50%的PWM波形
	//计数器溢出频率:CK CNT_OV = CKCNT /(ARR + 1)= CK PSC /(PSC + 1)/(ARR +1)
	//配置定时为1s,则CK CNT_OV=1；CKCNT=72MHz=72000000;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 65536 - 1;//周期，ARR自动重装器的值 范围0~65536 设置为最大值，防止溢出
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1;//PSC预分频器的值 范围0~65536 最后1Mhz
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器的值 高级计数器才有
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);
	
	//第四步，配置输入捕获单元。包括滤波器、极性、直连通道还是交又通道、分频器这些参数
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
	TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//选择通道 选择TIM3的通道1
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;//用来配置输入捕获的滤波器。数越大滤波效果越好
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿触发
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//配置分频器，不分频
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//配置数据选择器，直连通道
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
	
	//第五步，选择从模式的触发源。触发源选择为TI1FP1，这里调用一个库函数，给一个参数就行了
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);
	
	//第六步，选择触发之后执行的操作。执行Reset操作，这里也是调用一个库函数就行了
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);
	
	//调用TIM_Cmd函数，开启定时器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

//函数返回的是最新"个周期的频率值，单位是Hz
//Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1) 
//CK_PSC= 72MHz    PSC + 1 =100
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 10000000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void IC_Init(void)
{
	//第一步开启时钟，初始化RCC，选择TIM2
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);	
	//设置输出PWM的GPIO端口
		//使能GPIOA的时钟 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);	
	//GPIOA模式初始化
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
		
	//第二步选择时基单元的时钟,选择内部时钟，选择TIM2
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	//第三步配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//时钟分频系数 1分频
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数的模式 向上计数
	//频率为1KHz，占空比为50%的PWM波形
	//计数器溢出频率:CK CNT_OV = CKCNT /(ARR + 1)= CK PSC /(PSC + 1)/(ARR +1)
	//配置定时为1s,则CK CNT_OV=1；CKCNT=72MHz=72000000;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 65536 - 1;//周期，ARR自动重装器的值 范围0~65536 设置为最大值，防止溢出
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1;//PSC预分频器的值 范围0~65536 最后1Mhz
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器的值 高级计数器才有
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);
	
	//第四步，配置输入捕获单元。包括滤波器、极性、直连通道还是交又通道、分频器这些参数
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
	
	TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//选择通道 选择TIM3的通道1
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;//用来配置输入捕获的滤波器。数越大滤波效果越好
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿触发
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//配置分频器，不分频
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//配置数据选择器，直连通道
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
	TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct);//在函数里，会自动把剩下的一个通道初始化成相反的配置
//	TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_2;//选择通道 选择TIM3的通道1
//	TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;//用来配置输入捕获的滤波器。数越大滤波效果越好
//	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;//上升沿触发
//	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//配置分频器，不分频
//	TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_IndirectTI;//配置数据选择器，交叉输入
//	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
	
	//第五步，选择从模式的触发源。触发源选择为TI1FP1，这里调用一个库函数，给一个参数就行了
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);
	
	//第六步，选择触发之后执行的操作。执行Reset操作，这里也是调用一个库函数就行了
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);
	
	//调用TIM_Cmd函数，开启定时器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

//函数返回的是最新"个周期的频率值，单位是Hz
//Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1) 
//CK_PSC= 72MHz    PSC + 1 =100
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 10000000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);
}

//获取占空比
//Duty = CCR / (ARR + 1)
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;用CCR2/CCR1，就能得到占空比了
	return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//范围是0%~100%
}