TIM输入捕获---STM

🕗 发布于 2024-12-10 08:17 单片机 嵌入式硬件

一、简介

IC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的值将被锁存在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，同事测量频率和占空比

可配合主从触发模式。实现硬件全自动测量

二、工程代码

项目一：

程序现象：自己“测”自己；输入捕获模式测频率

配置流程：

1.RCC开启时钟

2.GPIO初始化，配置为输入模式

3.配置时基单元

4.配置输入捕获单元（捕获通道、捕获方式、输入捕获预分频器）

5.选择从模式触发源

6.触发之后进行的操作

7.开始定时器

接线：一根杜邦线一端接在单片机的PA6,另一端接在PA0

这个是输入捕获的代码，输出波形的代码在在我之前写的TIM输出比较的文章里面pwm_led.c里面；

pwm_ic.c

#include "stm32f10x.h"  // STM32F10x外设库头文件
#include "pwm_ic.h"     // PWM控制相关头文件
#include "delay.h"       // 延时函数头文件



// 按键初始化函数
void PWM_IC_Init(void)
{
    // 定义定时器基础结构体和输出比较结构体
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  // GPIO初始化结构体
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;   // 定时器输入捕获初始化结构体
    
    // 使能TIM3和GPIOA的时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);  // 使能定时器TIM3时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  // 使能GPIOA时钟

    // 配置GPIOA的引脚6为定时器的输入引脚（PWM输入）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_6;           // 配置GPIOA的Pin6
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    // 配置引脚的速度为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IPD;       // 配置为输入下拉模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);               // 初始化GPIOA的Pin6引脚

    /* 配置时钟源 */
    TIM_InternalClockConfig(TIM3);  // 选择TIM3为内部时钟源，若不调用此函数，TIM默认也是内部时钟

// 配置定时器基本参数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535 - 1;              // 自动重载值，定时器的计数周期为65535，即计数从0到65534，周期为65535个时钟周期
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;              // 预分频器值，定时器时钟源被分频为72MHz / 72 = 1000000Hz，即定时器时钟频率为1MHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;    // 时钟分割设置为1，表示不进行时钟分割，保持时钟完整性
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 计数模式设置为向上计数模式，从0计数到自动重载值（65535）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;           // 重复计数器设置为0，不启用重复计数器，定时器只进行单次计数
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);            // 初始化定时器TIM3，应用上述配置

    
    // 配置定时器输入捕获参数
    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;               // 使用TIM3的通道1
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;  // 选择直接连接到TI1的输入信号
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;            // 输入捕获预分频器为1
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;                           // 输入滤波器设置为最大滤波值
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;      // 上升沿触发输入捕获
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStruct);                          // 初始化输入捕获
    
    // 配置触发器
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);  // 选择输入触发器为TIM3通道1的输入（TI1）
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); // 配置为复位模式，作为从设备

    // 启动定时器TIM3
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  // 启动TIM3，使其开始计数并处理输入捕获

}

// 获取PWM频率的函数
u32 IC_GetFreq(void)
{
    // 计算PWM频率（单位为Hz），根据捕获到的输入信号周期
    return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);  // 以微秒为单位进行计算
}

pwm_ic.h

#ifndef __PWM_IC_H
#define __PWM_IC_H

#include "stm32f10x.h"                  
#include "sys.h"

void PWM_IC_Init(void);
u32IC_GetFreq(void);

#endif

main.c


#include "stm32f10x.h"  // 设备相关头文件
#include "pwm_ic.h"     // PWM控制相关头文件
#include "delay.h"       // 延时相关头文件
 

 
int main(){
    PWM_IC_Init();      // 初始化PWM
    delay_init();    // 初始化延时函数

    /*使用PWM模块提供输入捕获的测试信号*/
PWM_SetPrescaler(720 - 1);//PWM频率Freq = 72M / (PSC + 1) / 100//这两个函数在之前输出比较文章中pwm_led.c里面
PWM_SetCompare1(50);//PWM占空比Duty = CCR / 100
    
    while(1)
    {   

        IC_GetFreq(); 

    }
}

项目二：

程序现象：PWMI模式测频率占空比

pwmi_ic.c

#include "stm32f10x.h"  // STM32F10x外设库头文件
#include "pwmi_ic.h"     // PWM控制相关头文件
#include "delay.h"       // 延时函数头文件




// 按键初始化函数
void PWMI_IC_Init(void)
{
    // 定义定时器基础结构体和输出比较结构体
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  // GPIO初始化结构体
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;   // 定时器输入捕获初始化结构体
    
    // 使能TIM3和GPIOA的时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);  // 使能定时器TIM3时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  // 使能GPIOA时钟

    // 配置GPIOA的引脚6为定时器的输入引脚（PWM输入）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_6;           // 配置GPIOA的Pin6
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    // 配置引脚的速度为50MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IPD;       // 配置为输入下拉模式
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);               // 初始化GPIOA的Pin6引脚

    /* 配置时钟源 */
    TIM_InternalClockConfig(TIM3);  // 选择TIM3为内部时钟源，若不调用此函数，TIM默认也是内部时钟

// 配置定时器基本参数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535 - 1;              // 自动重载值，定时器的计数周期为65535，即计数从0到65534，周期为65535个时钟周期
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;              // 预分频器值，定时器时钟源被分频为72MHz / 72 = 1000000Hz，即定时器时钟频率为1MHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;    // 时钟分割设置为1，表示不进行时钟分割，保持时钟完整性
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 计数模式设置为向上计数模式，从0计数到自动重载值（65535）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;           // 重复计数器设置为0，不启用重复计数器，定时器只进行单次计数
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);            // 初始化定时器TIM3，应用上述配置

    
    // 配置定时器输入捕获参数
    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;               // 使用TIM3的通道1
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;  // 选择直接连接到TI1的输入信号
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;            // 输入捕获预分频器为1
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;                          // 输入滤波器设置为最大滤波值
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;      // 上升沿触发输入捕获
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStruct);                          // 初始化输入捕获

//    // 配置定时器输入捕获参数
//    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_2;               // 使用TIM3的通道2
//    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_IndirectTI;  // 选择交叉输入到TI1的输入信号
//    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;            // 输入捕获预分频器为1
//    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;                           // 输入滤波器设置为最大滤波值
//    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;      // 下降沿触发输入捕获
//    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStruct);  
    TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct);

    // 配置触发器
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);  // 选择输入触发器为TIM3通道1的输入（TI1）
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); // 配置为复位模式，作为从设备

    // 启动定时器TIM3
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  // 启动TIM3，使其开始计数并处理输入捕获

}


// 获取PWM频率的函数
u32 IC_GetFreq(void)
{
    // 计算PWM频率（单位为Hz），根据捕获到的输入信号周期
    return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);  // 以微秒为单位进行计算
}

u32IC_GetDuty(void)
{
return (TIM_GetCapture2(TIM3) + 1)* 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);
}

pwmi_ic.h

#ifndef __PWMI_IC_H
#define __PWMI_IC_H

#include "stm32f10x.h"                  
#include "sys.h"

void PWMI_IC_Init(void);
u32IC_GetFreq(void);
u32IC_GetDuty(void);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"  // 设备相关头文件
#include "pwmi_ic.h"     // PWM控制相关头文件
#include "delay.h"       // 延时相关头文件
 

 
int main(){
    PWMI_IC_Init();                              // 初始化PWM
    delay_init();                               // 初始化延时函数

    /*使用PWM模块提供输入捕获的测试信号*/
PWM_SetPrescaler(720 - 1);//PWM频率Freq = 72M / (PSC + 1) / 100
PWM_SetCompare1(50);//PWM占空比Duty = CCR / 100
    
    while(1)
    {   

        IC_GetFreq(); 
        IC_GetDuty();

    }
}

原文地址：https://blog.csdn.net/2301_76762351/article/details/144270445

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