STM利用捕獲功能完成脈沖寬測量解析

STM利用捕獲功能完成脈沖寬測量解析第1頁/共14頁簡介在定時器中我們介紹了通用定時器具有多種功能，輸入捕獲就是其中一種。STM32F1除了基本定時器TIM6和TIM7，其他定時器都具有輸入捕獲功能。輸入捕獲可以對輸入的信號的上升沿，下降沿或者雙邊沿進行捕獲，通常用于測量輸入信號的脈寬、測量PWM輸入信號的頻率及占空比。第2頁/共14頁簡介輸入捕獲的工作原理比較簡單，在輸入捕獲模式下，當(dāng)相應(yīng)的ICx信號檢測到跳變沿后，將使用捕獲/比較寄存器(TIMx_CCRx)來鎖存計數(shù)器的值。從而完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發(fā)中斷/DMA等。第3頁/共14頁捕獲原理t1-t2時間就是我們需要測量的高電平時間，假如定時器工作在向上計數(shù)模式，測量方法是：首先設(shè)置定時器通道x為上升沿捕獲，這樣在t1時刻，就會捕獲到當(dāng)前的CNT值，然后立即清零CNT，并設(shè)置通道x為下降沿捕獲，這樣到t2時刻，又會發(fā)生捕獲事件，得到此時的CNT值記為CCRx2。根據(jù)定時器的計數(shù)頻率，我們就可以算出t1-t2的時間第4頁/共14頁輸入捕獲配置步驟（1）使能定時器及端口時鐘，并設(shè)置引腳模式等。因為輸入捕獲也是通用定時器的一個功能，所以需要使能相應(yīng)定時器時鐘。由于輸入捕獲通道是對應(yīng)著STM32F1芯片的IO口，所以需要使能對應(yīng)的端口時鐘，并將對應(yīng)IO口設(shè)置為輸入模式功能。第5頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//使能TIM5時鐘而TIM5的CH1通道對應(yīng)的管腳是PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//管腳設(shè)置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//設(shè)置下拉輸入模式GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化結(jié)構(gòu)體第6頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳（2）初始化定時器參數(shù),包含自動重裝值，分頻系數(shù)，計數(shù)方式等要使用定時器功能，必須對定時器內(nèi)相關(guān)參數(shù)初始化，其庫函數(shù)如下：voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct);（3）設(shè)置通用定時器的輸入捕獲參數(shù)，開啟輸入捕獲功能初始化定時器后，需要設(shè)置對應(yīng)輸入捕獲通道參數(shù)，比如輸入通道、濾波、分頻系數(shù)、映射關(guān)系、捕獲極性等。輸入捕獲參數(shù)初始化函數(shù)如下：voidTIM_ICInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_ICInitTypeDef*TIM_ICInitStruct);第7頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳如果我們需要配置TIM5的通道1為輸入捕獲功能，并且為上升沿捕獲、不分頻、直接映射到TI，可以如下配置：TIM_ICInitTypeDefTIM_ICInitStructure;TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x00;//濾波TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//捕獲極性TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//分頻系數(shù)TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直接映射到TI1TIM_ICInit(TIM5,&TIM_ICInitStructure);第8頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳（4）開啟捕獲和定時器溢出（更新）中斷假如我們需要檢測輸入信號的高電平脈寬，就需要在第一次上升沿到來時捕獲一次，然后設(shè)置為下降沿捕獲，等到下降沿到來時又捕獲一次。如果輸入信號的高電平脈寬比較長，那么定時器就可能溢出，所以需要對定時器溢出進行處理，否則計算的高電平時間將不準。所以需要開啟定時器溢出中斷。第9頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳假如我們要開啟TIM5的捕獲中斷和定時器溢出中斷，調(diào)用函數(shù)如下：TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);（5）設(shè)置定時器中斷優(yōu)先級，使能定時器中斷通道在上一步我們已經(jīng)使能了定時器的捕獲和更新中斷，只要使用到中斷，就必需對NVIC初始化，NVIC初始化庫函數(shù)是NVIC_Init()第10頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳（6）編寫定時器中斷服務(wù)函數(shù)最后我們還需要編寫一個定時器中斷服務(wù)函數(shù)，通過中斷函數(shù)處理定時器產(chǎn)生的相關(guān)中斷。TIM5中斷函數(shù)名如下：TIM5_IRQHandler因為定時器的中斷類型有很多，所以進入中斷后，我們需要在中斷服務(wù)函數(shù)開頭處判斷是哪種類型，根據(jù)不同中斷類型完成相應(yīng)功能，比如我們需要在捕獲中斷內(nèi)完成捕獲成功記錄，更新中斷內(nèi)完成溢出次數(shù)的累計。中斷狀態(tài)標志位的函數(shù)如下：ITStatusTIM_GetITStatus(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_tTIM_IT)第11頁/共14頁如果使用TIM5和PA0作為捕獲引腳（7）使能定時器前面幾個步驟已經(jīng)將定時器輸入捕獲配置好，但還不能正常使用，只有開啟定時器了才能讓它正常工作，開啟定時器的庫函數(shù)如下：voidTIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalStateNewState);使能TIM5的函數(shù)是TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);//開啟定時器第12頁