1、输入捕获介绍
2、函数配置
3、代码
1、输入捕获介绍
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。输入捕获就是边沿信号发生突变的时候，记录下定时器的值，从而得到定时器的值算出脉冲宽度和频率。
2、函数介绍
1、首先开启GPIO口的时钟和定时器的时钟
2、初始化io口，此时需要注意如果按键按下接的是高电平，则需要将io口设置为下拉输入。还有注意与pwm输出不同，io口不需要开启复用，所以我们省去了开启复用时钟的开启和io口复用模式的配置。这里面我们需要设置两个重要的系数psc（预分频系数）和arr（自动装载值），计数模式选择向上计数。
3、初始化io口的输入比较参数。这里需要设置映射通道、分频系数、映射到定时器、捕捉模式还有是否使用滤波。
IM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure; TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 映射到 TI1 上，这里可以选择映射到通道2上
TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获 TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上，还可以映射到定时器2上
?TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频，这边主要设置采集的频率，一般需要满足香农采样定理
?TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波，这里滤波的原理是以上面我们设计的采样频率去采集我们的信号，如果我们设置滤波器的系数为8时，则以采样频率连续检测到8次高电平时才认为我们捕捉到上升沿。
TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);
4、使能定时器中断和更新中断
这里通过调用TIM_ITConfig( TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断和捕获中断。
5、使能定时器,这里我们完成了定时器的配置，才能使能定时器。
6、编写中断服务函数
这里给的代码很绕人，所以这里我写下自己的理解，我们的中断函数其实有两个部分，一部分时是我们基本的捕获的中断服务函数还有一部分是我们的按键如果一直按下，定时器出现溢出的情况，这里溢出一次就记录下一次，具体操作如下
我们定义了一个变量TIM5CH1_CAPTURE_STA,这个变量的低六位是记录捕获高电平后溢出的次数，第七位是记录下已经捕获到高电平，第八位是记录下我们已经完成一次完整的捕捉。
下面我们来看下我们基本的捕获中断函数是怎么运行的
?这边因为我们初始化的时候设置的是上升沿捕捉，所以这边检测到发生捕获事件后进入我们的中断服务函数，这时变量sta的第七位肯定不是1，所以我们进入else中，清空变量值，然后把定时器5此时的值设置位0，即是定时器5重新开始计时。然后将将sta的第七位设置为1，标记此时我们已经检测到高电平，并设置为下降沿捕捉。如果捕捉到下降沿，再次会进入中断服务函数，然后中断函数已经满足我们if的判断条件（因为我们在捕捉到上升沿的时候已经将sta的第七位设置为1），进入上面的函数，我们标记一次完整的捕捉，然后将此时定时器的值放入我们定义的变量val中，如果定时器不发生溢出，那么此时定时器中的值就是我们需要的那个高电平的时间，但是如果定时器发生了溢出，那么我们需要记录下溢出的次数，才能得到准确的时间，那么就到了我们中断服务函数的领一个函数。
?这个函数就比较好理解了，这里不做过多解释，就是记录定时器的溢出次数。
最后需要在中断服务函数中清除中断的标志位，否则无法产生下次中断。这里调用TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
7、经过上诉的步骤，我们的timer函数就已经结束，下面进入主函数，主函数里面需要提到的是我们将arr的值设置为0xffff,psc值我们设置为71（72-1），那么我们定时器的频率就是1mhz，那么相应的周期就是1微妙。剩下的就是计算时间了，不做赘述。
3、源码
timer.c
#include"timer.h"
#include"sys.h"
void TIM1_CAP_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitTypeStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitTypeStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitTypeStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitTypeStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//使能TIM3的时钟
GPIO_InitTypeStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//设置为输入
GPIO_InitTypeStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 ;
GPIO_InitTypeStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitTypeStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);//按键按下的时候接的是高电平，所以我们需要将io口设置为低电平
TIM_TimeBaseInitTypeStructure.TIM_ClockDivision=0;
TIM_TimeBaseInitTypeStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitTypeStructure.TIM_Period=arr;
TIM_TimeBaseInitTypeStructure.TIM_Prescaler=psc;
TIM_TimeBaseInitTypeStructure.TIM_RepetitionCounter=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitTypeStructure);
TIM_ICInitTypeStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//通道选择通道1
TIM_ICInitTypeStructure.TIM_ICFilter=0x00;//这个地方设置虑波器的，这边设置为不需要滤波，一旦检测到上升沿就捕捉
TIM_ICInitTypeStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//选取上升沿捕捉
TIM_ICInitTypeStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//配置为不分频，如果二分频就是检测到两次上升沿才进行捕捉
TIM_ICInitTypeStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//捕捉映射到tim1上，可以选择映射到其他的定时器上
TIM_ICInit(TIM5,&TIM_ICInitTypeStructure);
NVIC_InitTypeStructure.NVIC_IRQChannel=TIM5_IRQn;
NVIC_InitTypeStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_InitTypeStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitTypeStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
NVIC_Init(&NVIC_InitTypeStructure);
TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
}
u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//输入捕获状态
u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值
void TIM5_IRQHandler(void)
{
if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
{
if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40) //已经捕获到高电平了
{
if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获了一次
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
}else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
}
}
if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET) //捕获 1 发生捕获事件
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40) //捕获到一个下降沿
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获到一次上升沿
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
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_CAPTURE_STA=0; //清空
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
TIM_SetCounter(TIM5,0);
TIM5CH1_CAPTURE_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_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}
主函数
extern u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA; //输入捕获状态
extern u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
int main(void)
{
u32 temp=0;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置 NVIC 中断分组 2
uart_init(115200); //串口初始化波特率为 115200
TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //以 1Mhz 的频率计数
while(1)
{
delay_ms(10);
TIM_SetCompare2(TIM3,TIM_GetCapture2(TIM3)+1);
if(TIM_GetCapture2(TIM3)==300)
TIM_SetCompare2(TIM3,0);
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿
{
temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
temp*=65536;//溢出时间总和
temp+=TIM5CH1_CAPTURE_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_CAPTURE_STA=0; //开启下一次捕获
}
}
}