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STM32（八）：定时器——输入捕获实验

news 来源：原创 2024/9/20 8:42:17

输入捕获模式测频率：

结构图：

步骤：

部分函数详解：

源码：

PWMI模式测频率占空比：

结构图：

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举例说明

源码：

输入捕获模式测频率：

结构图：

步骤：

1. RCC开启时钟，把GPIO和TIM的时钟打开。

2. GPIO初始化，把GPIO设置为输入模式，一般选择上拉输入或者浮空输入。

3. 配置时基单元，让CNT计数器在内部时钟的驱动下自增运行。

4. 配置输入捕获单元，包括滤波器、极性、直连通道/交叉通道、分频器（结构体配置）。

5. 选择从模式的触发源 TI1FP1。

6. 选择之后执行的操作Reset。

7. 开启定时器，TIM_CMD。

部分函数详解：

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct); 配置输入捕获电路
void TIM_PWMIConfig(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);可以快速配置两个通道。

void TIM_ICStructInit(TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);可以给输入结构体赋一个初始值

void TIM_SelectInputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource);选择输入触发源TRGI，调用这个函数可以设置从模式的触发源。

void TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource);选择输出触发源TRGO，调用这个函数可以设置主模式的触发源

void TIM_SelectSlaveMode(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_SlaveMode);选择从模式

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);单独配置通道1、2、3、4的分频器；

输出比较模式下，CCR是写的，要用SetCompare写入；输入捕获模式下，CCR是只读的，要用GetCapure读出；

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);

源码：

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid IC_Init(void)
{//第一步开启时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//第二步配置GPIOGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//第三步配置时基单元TIM_InternalClockConfig(TIM3);//选择时基单元的时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//配置采样频率（滤波器），消除抖动；TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;//ARR自动重装器的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=36-1;//预分频器的值 计数标准频率TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器的值（高级计数器才需要，目前不需要用给0即可）TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//时基单元配置完毕 更新事件和更新中断是同时发生的，//第四步配置输入捕获函数TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//指定配置哪个通道TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=0xF;TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//边沿检测极性选择，上升、下降沿触发TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器，每隔几次有效TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);//第五步 配置TRGI的触发源为TI1FP1TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);//第六步，配置从模式为ResetTIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//第七步，开启定时器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//开启定时器；}uint32_t IC_GetFreq(void){return 2000000/TIM_GetCapture1(TIM3);}

PWMI模式测频率占空比：

结构图：

看一下英文版本的TIM_ICSelection_IndirectTI的说明：

TIM Input 1, 2, 3 or 4 is selected to be connected to IC2, IC1, IC4 or IC3, respectively.

设置通道2的交叉连接也就是TIM通道1输入和IC2信号连接，也就是说TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct); 实际上是对ICx捕获电路进行的配置，而不是对TIM_CHx输入口进行的配置。

TIM_ICSelection_IndirectTI 这个参数是定时器输入捕获模式中的一个配置选项，用于指定输入捕获触发信号源通过复用映射连接到对应通道的输入捕获引脚的方式。具体来说，当选择TIM_ICSelection_IndirectTI时，输入捕获触发信号需要经过复用映射电路，然后再由复用映射电路将信号传递给定时器的输入捕获电路。

举例说明

假设有一个STM32微控制器，它拥有多个定时器输入捕获通道（如IC1、IC2、IC3、IC4）和多个定时器输入通道（如TI1、TI2、TI3、TI4）。这些通道之间通常可以通过直接连接或间接（复用映射）方式相连。

直接连接（TIM_ICSelection_DirectTI）:
- 假设我们选择TIM_ICSelection_DirectTI，那么输入捕获通道与输入通道之间的连接将是直接的，即IC1连接TI1，IC2连接TI2，以此类推。
- 例如，如果TIMx_CH1（定时器x的通道1）的输入信号需要被IC1捕获，那么信号将直接通过TI1进入IC1，无需经过任何复用映射电路。
间接连接（TIM_ICSelection_IndirectTI）:
- 当选择TIM_ICSelection_IndirectTI时，输入捕获通道与输入通道之间的连接将不再是直接的，而是需要通过复用映射电路进行连接。
- 例如，如果TIMx_CH1的输入信号需要被IC2捕获（而不是通常的IC1），那么信号首先会进入TI1，然后通过复用映射电路被重定向到IC2。这种连接方式允许将不同的输入通道信号映射到非对应的输入捕获通道上，从而增加了配置的灵活性。

源码：

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid IC_Init(void)
{//第一步开启时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//第二步配置GPIOGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//第三步配置时基单元TIM_InternalClockConfig(TIM3);//选择时基单元的时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//配置采样频率（滤波器），消除抖动；TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;//ARR自动重装器的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;//预分频器的值 计数标准频率TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器的值（高级计数器才需要，目前不需要用给0即可）TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//时基单元配置完毕 更新事件和更新中断是同时发生的，//第四步配置输入捕获函数TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//指定配置哪个通道TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=0xF;TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//边沿检测极性选择，上升、下降沿触发TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器，每隔几次有效TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);TIM_ICInitStruct.TIM_Channel=TIM_Channel_2;//指定配置哪个通道TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter=0xF;TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Falling;//边沿检测极性选择，下降沿触发TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分频器，每隔几次有效TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_IndirectTI;TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);//TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStruct);//第五步 配置TRGI的触发源为TI1FP1TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);//第六步，配置从模式为ResetTIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//第七步，开启定时器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//开启定时器；}uint32_t IC_GetFreq(void){return 1000000/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);}
uint32_t IC_GetDuty(void){return (TIM_GetCapture2(TIM3)+1)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);}