stm32定时器pwm模式输入捕获## stm32中的定时器,除了TIM6和TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。这种模式通常用在对输入信号频率frequency、占空比duty、高低脉宽的计算中,具有很广泛的用途。 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(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。 PWM模式捕获方法:利用TIM3_CH1作PWM输出,TIM2_CH2捕获上述PWM信号,并测出频率和占空比。设置PWM频率为1KHz,占空比50%。 具体步骤:
PWM输入模式时,用到两个通道(一般用TIMx_CH1或TIMx_CH2),只给其中一个通道分配gpio时钟即可,另一个在内部使用。给一个通道分配gpio时钟后,需要设置另一个为从机且复位模式。(例如使用ch2,ch1就得设置成从机模式)。当一个输入信号(TI1或TI2)来临时,主通道捕获上升沿,从机捕获下降沿。 在CH2通道中: TI2FP1和TI2FP2都来自同一信号TI2 的边沿检测,信号相同,同一个TIx输入映射了两个ICx信号。 TI2FP1和TI2FP2可以分别由连接到的ICx (IC1或是IC2)相对应的控制寄存器设为上升沿或是下降沿触发,这两个ICx信号分别在相反的极性边沿有效。如果TI2FP2设置为上升沿触发,则TI2FP1设置为下降沿触发,二者极性相反。 CH1,3,4相同。 具体程序: include “pbdata.h” void RCC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void TIM2_Configuration(void); void TIM3_Configuration(void); void USART_Configuration(void); int fputc(int ch,FILE *f) { USART_SendData(USART1,(u8)ch); while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET); return ch; } int main(void) { RCC_Configuration(); //配置时钟 GPIO_Configuration();//IO口配置 TIM3_Configuration(); TIM2_Configuration(); NVIC_Configuration(); USART_Configuration(); while(1) { if(flag==1) { flag=0; printf(“the duty is %d/r/n”,duty); printf(“the frequency is %.2fKHz /r/n”,freq); } } } void RCC_Configuration(void) { SystemInit(); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2|RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); } void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //LED GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//TX GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//RX GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;//PWM,TIM3_CH1 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;//TIM2_CH2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); } void TIM2_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2;//选择TIM2_CH2,选择输入端 IC2映射到TI2上 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//映射到TI2上 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//在捕获输入上每探测到一个边沿执行一次捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0;//滤波设置,经历几个周期跳变认定波形稳定。(采样高电平,只有连续采集到N个电平是高电平时才认为是有效的,否则低于N个时认为是无效的,N取0x0-0xF) TIM_PWMIConfig(TIM2,&TIM_ICInitStructure);//以上是输入捕获配置 TIM_SelectInputTrigger(TIM2,TIM_TS_TI2FP2);//选择滤波后的TI2FP2输入作为触发源,触发下面程序的复位 TIM_SelectSlaveMode(TIM2,TIM_SlaveMode_Reset);//从模式控制器被设置为复位模式-选中的触发信号上升沿重新初始化计数器并产生一个更新信号(上升沿一到,TIM2->CNT被清零,每次上升沿来到,CNT都会被清零) TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable);//启动定时器的被动触发 TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC2,ENABLE);//捕获中断打开 TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_CC2);//清除标志位 TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能定时器2 } void TIM3_Configuration(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=72000;//计数初值 TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=0;//分频系数 TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=0;//时钟分割 TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct); //TIM3_CH1作为pwm输出 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=36000; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE); TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); } void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void USART_Configuration(void) { USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200; USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1,&USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1,ENABLE); USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); } //中断程序 void TIM2_IRQHandler(void) { if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2)==Bit_SET) { float IC2Value=0; float DutyCycle=0; float Frequency=0; float pulse=0; IC2Value=TIM_GetCapture2(TIM2);//获得CCR2的值 pulse=TIM_GetCapture1(TIM2);//获得CCR1的值 DutyCycle=pulse/IC2Value; Frequency=72000000/IC2Value; duty=(u32)(DutyCycle*100); freq=(Frequency/1000); flag=1; TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC2); } } duty和freq是定义的全局变量 extern u32 duty; extern u16 freq; u32 duty=0; u16 freq=0; 经调试程序可用。频率和占空比都对。频率的设置不要太高,因为printf函数发数所需时间较多,两次捕获的时间间隔短的话可能使printf不能及时地送出数据,造成数据被刷新。更改方法,使用:USART_SendData();函数发数。 其他应用: 1.测量高电平时间:a,上文中的CCR1就是高电平时间;b,当使用一个通道CH1时,先将触发沿选为为上升沿,产生捕获中断,读取CCR1中的内容,再改变触发沿为下降沿,下降沿到来时捕获,再次读出CCR1的内容,两次相减为高电平时间。 2.测量脉冲个数:a,开启定时器1的捕获中断,捕获信号边沿(上升沿或下降沿)进中断,count++计数,再开启定时器2的更新中断,定时一定时间进更新中断,读取count值,此为脉冲个数。b,开启外部中断,配置沿触发中断,count++计数,再开启定时器x的更新中断,定时一定时间进更新中断,读取count值,此为脉冲个数。 3.计算一路信号的频率,可以选择定时器的CH1或CH2(不可同时计算两路频率,否则计算出的频率是后初始化的那个通道代表的信号频率。当然,要同时也可以,每次得到频率后切换通道,将数据通过DMA取走即可),使用PWM输入捕获模式,使用上升沿触发。而CH3和CH4通道则不行,如图2所示,只有红线所指的4个信号连在了从模式控制器上。所以,对于3和4通道,计数器的值不可能在接受到信号上升沿时候,有复位这个动作。 |
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2021-11-24 09:33:38
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