定时器 输入捕获 示例
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器，除了TIM6和TIM7，
其他定时器都有输入捕获功能。STM32 的输入捕获，简单的说就是通过检测 TIMx_CHx 上的
边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值（TIMx_CNT）
存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。同时还可以配置
捕获时是否触发中断/DMA 等。
本章我们用到TIM5_CH1来捕获高电平脉宽，也就是要先设置输入捕获为上升沿检测，记
录发生上升沿的时候TIM5_CNT的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获，当下降沿到来时，发
生捕获，并记录此时的 TIM5_CNT 值。这样，前后两次TIM5_CNT之差，就是高电平的脉宽，
同时TIM5的计数频率我们是知道的，从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。
//tim.c
void TIM5_ICConfiguration(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //①使能 GPIOA 时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//①使能 TIM5 时钟
//初始化 GPIOA.0 ①
GPIO_DeInit(GPIOA);
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD ; //PA0 下拉输入
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PA0 设置
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化 GPIOA.0
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //PA0 下拉
//②初始化 TIM5 参数
TIM_DeInit(TIM5);
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数模式
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psc; //预分频器
TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStruct);//初始化 TIMx
//③初始化 TIM5 输入捕获通道 1
TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1 ;//选择输入端 IC1 映射到 TI1 上
TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising ; //上升沿捕获
TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1 ; //配置输入分频,不分频
TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI ;//映射到 TI1 上
TIM_ICInit(TIM5,&TIM_ICInitStruct);//初始化 TIM5 输入捕获通道 1
//⑤初始化 NVIC 中断优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2 );
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;//TIM5 中断
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道被使能
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级 0 级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//从优先级 0 级
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); //初始化 NVIC
TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update |TIM_IT_CC1 ,ENABLE);//④使能更新中断和捕获中断
TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); //使能TIM5定时器
}
u8 TIM5CH1_CAPCH_STA = 0; //输入捕获状态
u16 TIM5CH1_CAPCH_VAL = 0; //输入捕获值
//⑤定时器 5 中断服务程序
void TIM5_IRQHandler(void)
{
if((TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x80)==1) //已经成功捕获
return;
if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update) == SET) //捕获到 更新 中断
{
if((TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x40)) //已经捕获到 上升沿 了
{
if((TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x3F) == 0x3F)//高电平太长了
{
TIM5CH1_CAPCH_STA |= 0x80;//标记成功捕获了一次
TIM5CH1_CAPCH_VAL = 0xFFFF;
}
else
{
++TIM5CH1_CAPCH_STA;
}
}
}
if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_CC1)== SET)//捕获 1 发生捕获事件
{
if(TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x40) //0x40表示已经捕获到上升沿了，则此时发生的 捕获 中断是捕获到下降沿的信号
{
TIM5CH1_CAPCH_STA |= 0x80; //设置捕获完成，不再捕获
TIM5CH1_CAPCH_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5); //存储当前定时器的ccr的值
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising);//设置为上升沿捕获
}
else //还未开始,第一次捕获上升沿
{
TIM5CH1_CAPCH_STA = 0;//清空
TIM5CH1_CAPCH_VAL = 0;
TIM_SetCounter(TIM5,0);//清空计数器寄存器值
TIM5CH1_CAPCH_STA |= 0x40; //标记捕获到了上升沿
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);//设置为下降沿捕获
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1);//清除中断标志位
}
/*
TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中断服务函数，该函数用到了两个全局变量，用于辅助实现
高电平捕获。其中TIM5CH1_CAPTURE_STA，是用来记录捕获状态，该变量类似我们在 usart.c
里面自行定义的USART_RX_STA 寄存器(其实就是个变量，只是我们把它当成一个寄存器那样
来使用)。TIM5CH1_CAPTURE_STA各位描述如表 15.3.1所示：
TIM5CH1_CAPTURE_STA
bit7 捕获完成标志
bit6 捕获到高电平标志
bit5~0 捕获高电平后定时器溢出的次数
另外一个变量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL，则用来记录捕获到下降沿的时候，TIM5_CNT的值。
*/
//main.c
#include "MyTime.h"
#include "tim.h"
#include "bitband.h"
#include "usart.h"
extern u8 TIM5CH1_CAPCH_STA; //输入捕获状态
extern u16 TIM5CH1_CAPCH_VAL;//输入捕获值
int main(void)
{
u32 temp = 0;
MySysTick_Init();
TIM5_ICConfiguration(0xFFFF,71); //以 1Mhz 的频率计数 72M/(71+1) = 1MHz
USART_Configuration();
while(1)
{
if((TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x80))//成功捕获到了一次上升沿
{
temp = TIM5CH1_CAPCH_STA & 0x3F;//经历的周期数
temp*= 65536;//溢出时间总和
temp+= TIM5CH1_CAPCH_VAL;//得到总的高电平时间
printf("HIGH:%d us\r\n",temp);//打印总的高点平时间
TIM5CH1_CAPCH_STA = 0; //开启下一次捕获
}
}
}