[嵌入式]STM32实现低频频率测量 2021-07-29

STM32 精确频率精确测量几种实现方式。目前在网上了解到几种实现思路，结合项目实际需求，对几种不同测量方法做简单总结。
精度要求：±0.1% 频率范围:0.1HZ~5KHZ

由于测量频率比较低，暂时不需要考虑DMA等需要复杂硬件支持的实现方式，优先考虑通用性比较强的实现方式。
方式一:外部中断方式，由于频率低优先考虑该方式.需要注意中断处理函数尽可能时间短, 非必要操作不在中断处理函数中实现。
优点：通用性强。
缺点：频率高时，频繁进入中断，占用CPU大量时间。

综合比较低于10KHZ频率，比较适合该方式。
注意:如无特殊时序要求，把该中断优先级设置尽可能高，提高测量的精度。

方式二:输入捕获。首先设定为上升沿触发，当进入中断之后（rising）记录与上次中断（rising_last）之间的间隔（周期，其倒数就是频率）。再设定为下降沿，进入中断之后与上升沿时刻之差即为高电平时间(falling-rising_last)，高电平时间除周期即为占空比。

缺点与外部中断方式类似，频繁进入中断，占用大量CPU时间，只适合低频率。

方式三：考虑定时器ETR（定时器的外部计数模式或编码器模式）输入计数功能，配合定时器中断测量频率。增加一个ms级定时器,在ms级定时器中断内部读取计数定时器的计数,在特定时间间隔后，对总的累积数做差,这样可以直接计算出特定时间间隔内的频率。理论上来说，ms定时器中断可以实现千分之一的频率测量误差。如果处理器具备外部计数模式，该方案要优于方式一中断模式，处理器占用时间在高频率时有明显优势，且可实现更高频率计数。

注意：只有特定GPIO具有ETR外部时钟计数功能或定时器编码器输入功能引脚，具有一定的限制。

另外还有网上其他方式，还未深入了解：
方式四：ADC采样+FFT快速傅里叶变换，运算量过大不适合STM32F1系列
方式五：PWM输入 暂时未做深入了解。