STM32定時(shí)器（三）輸入捕獲

一、STM32定時(shí)器捕獲功能

STM32的定時(shí)器是支持信號(hào)輸入捕獲的，何為輸入捕獲？主要做什么應(yīng)用？

輸入捕獲：通過(guò)檢測(cè)TIMx_CHx上的邊沿信號(hào)，在邊沿信號(hào)發(fā)生跳變的時(shí)候，將當(dāng)前的定時(shí)器的值(TIMx_CNT)存放到對(duì)應(yīng)的捕獲比較寄存器里面，完成一次捕獲。輸入捕獲主要應(yīng)用于測(cè)量信號(hào)的脈寬或頻率。

下圖是定時(shí)器原理圖的輸入捕獲框圖部分

第一部分是設(shè)置濾波器，用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，信號(hào)從TI1輸入，通過(guò)濾波器，輸出TIF信號(hào)，正常情況下信號(hào)沒(méi)有抖動(dòng)，TI1F信號(hào)等于TI1的輸入信號(hào)。

ICF[3:0]用來(lái)設(shè)置輸入采樣頻率的數(shù)字濾波器的長(zhǎng)度，如ICF=0011,會(huì)在捕獲上升沿時(shí)，以fCK_INT的頻率連續(xù)采樣八次通道1的信號(hào)電平，若都為高電平，則說(shuō)明這是一個(gè)有效的觸發(fā)，就會(huì)觸發(fā)捕獲中斷，這樣就可以濾除那些高電平低于八個(gè)采樣周期的脈沖信號(hào)，達(dá)到濾波的效果，如果不做濾波處理，設(shè)置為ICF=0000,只要檢測(cè)到跳邊沿，就會(huì)觸發(fā)捕獲。

在TIMx捕獲/比較模式寄存器（TIMx_CCMR1）的位7:4

fDTS頻率根據(jù)TIMx_CR1的CKD[1:0]設(shè)置

位9:8 CKD:時(shí)鐘分頻，此位域指示定時(shí)器時(shí)鐘(CK_INT)頻率與數(shù)字濾波器所使用的采樣時(shí)鐘(ETR、TIx)之間的分頻比。

第二部分：設(shè)置輸入捕獲極性：配置邊沿檢測(cè)器檢測(cè)上升沿還是下降沿。在TIMx捕獲/比較使能寄存器（TIMx_CCER）的

第三部分：設(shè)置輸入捕獲映射通道：通道一信號(hào)也可以映射到通道二上，同理通道二信號(hào)也可以映射到通道一上。在TIMx捕獲/比較模式寄存器（TIMx_CCMR1）的

第四部分：設(shè)置輸入輸出捕獲分頻器，就是設(shè)置檢測(cè)到幾次跳變后觸發(fā)捕獲。在TIMx捕獲/比較模式寄存器（TIMx_CCMR1）的

同時(shí)要開(kāi)啟輸入捕獲1使能，在TIMx捕獲/比較使能寄存器（TIMx_CCER）的

第五部分：捕獲到有效信號(hào)開(kāi)啟中斷。在DMA/中斷使能寄存器(TIMx_DIER)

二、輸入捕獲配置步驟

輸入捕獲配置的一般步驟

① 初始化定時(shí)器和通道對(duì)應(yīng)IO的時(shí)鐘。

② 初始化IO口，模式為復(fù)用：

③設(shè)置引腳復(fù)用映射:

④初始化定時(shí)器ARR，PSC

⑤初始化輸入捕獲通道

⑥如果要開(kāi)啟捕獲中斷，

⑦使能定時(shí)器：

⑧編寫(xiě)中斷服務(wù)函數(shù)：

三、輸入捕獲編程

以TIM5_CH1為例，

//定時(shí)器5通道1輸入捕獲配置
//arr：自動(dòng)重裝值(TIM5是32位)
//psc：時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)
void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
{     
  RCC- >APB1ENR|=1< 3;     //TIM5 時(shí)鐘使能 
  RCC- >AHB1ENR|=1< 0;     //使能PORTA時(shí)鐘  
  GPIO_Set(GPIOA,PIN0,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PD);//復(fù)用功能,下拉
  GPIO_AF_Set(GPIOA,0,2);  //PA0,AF2
  TIM5- >ARR=arr;      //設(shè)定計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝值   
  TIM5- >PSC=psc;      //預(yù)分頻器 
  TIM5- >CCMR1|=1< 0;    //CC1S=01   選擇輸入端 IC1映射到TI1上
  TIM5- >CCMR1|=0< 4;     //IC1F=0000 配置輸入濾波器 不濾波
  TIM5- >CCMR1|=0< 10;   //IC1PS=00   配置輸入分頻,不分頻 
  TIM5- >CCMR1|=1< 0;    //CC1S=01   選擇輸入端 IC1映射到TI1上
  TIM5- >CCER|=0< 1;     //CC1P=0  上升沿捕獲
  TIM5- >CCER|=1< 0;     //CC1E=1   允許捕獲計(jì)數(shù)器的值到捕獲寄存器中
  TIM5- >EGR=1< 0;      //軟件控制產(chǎn)生更新事件,使寫(xiě)入PSC的值立即生效,否則將會(huì)要等到定時(shí)器溢出才會(huì)生效!
  TIM5- >DIER|=1< 1;     //允許捕獲1中斷        
  TIM5- >DIER|=1< 0;     //允許更新中斷  
  TIM5- >CR1|=0x01;      //使能定時(shí)器2
  MY_NVIC_Init(2,0,TIM5_IRQn,2);//搶占2，子優(yōu)先級(jí)0，組2

中斷服務(wù)函數(shù)：

//中斷服務(wù)函數(shù)
//捕獲狀態(tài)，定義一個(gè)u8變量TIM5CH1_CAPTURE_STA,表示輸入捕獲狀態(tài)
//[7]:0,沒(méi)有成功的捕獲;1,成功捕獲到一次.
//[6]:0,還沒(méi)捕獲到低電平（下降沿）;1,已經(jīng)捕獲到低電平（下降沿）了.
//[5:0]:捕獲高電平后溢出的次數(shù)(對(duì)于32位定時(shí)器來(lái)說(shuō),1us計(jì)數(shù)器加1,溢出時(shí)間:4294秒)
u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;                  //輸入捕獲狀態(tài)                
u32  TIM5CH1_CAPTURE_VAL;                   //輸入捕獲值(TIM5是32位)
//定時(shí)器5中斷服務(wù)程序   
void TIM5_IRQHandler(void)
{         
  u16 tsr;
  tsr=TIM5- >SR;
   if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)        //還未成功捕獲  
  {
    if(tsr&0X01)                            //溢出
    {       
      if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)          //定時(shí)器溢出，說(shuō)明已經(jīng)捕獲到上升沿，本次捕獲的是下降沿
      {
        if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高電平太長(zhǎng)了
        {
          TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;        //標(biāo)記成功捕獲了一次
          TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
        }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
      }   
    }
    if(tsr&0x02)                      //CH1發(fā)生捕獲事件，已經(jīng)捕獲到上升沿,TIMx_CCR1中已捕獲到計(jì)數(shù)器值(IC1上已檢測(cè)到與所選極性匹配的邊沿)
    {  
      if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)    //CC1IF為1,說(shuō)明已經(jīng)捕獲到了上升沿(第一次捕獲上升沿參考else)，本次捕獲到的是下降沿     
      {          
        TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;    //標(biāo)記成功捕獲到一次高電平脈寬
          TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM5- >CCR1;  //獲取當(dāng)前的捕獲值.CCR1為上一個(gè)輸入捕獲1事件(IC1)發(fā)生時(shí)的計(jì)數(shù)器的值
         TIM5- >CCER&=~(1< 1);         //CC1P=0 設(shè)置為上升沿捕獲，為下一次捕獲做準(zhǔn)備
      }else                           //還未開(kāi)始,第一次捕獲上升沿
      {
        TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;        //清空
        TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;        //捕獲值清零
        TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;    //標(biāo)記捕獲到了上升沿
        TIM5- >CR1&=~(1< 0)    ;       //使能定時(shí)器2
         TIM5- >CNT=0;                 //計(jì)數(shù)器清空
         TIM5- >CCER|=1< 1;            //CC1P=1 設(shè)置為下降沿捕獲
        TIM5- >CR1|=0x01;              //使能定時(shí)器2
      }        
    }                              
   }
  TIM5- >SR=0;//清除中斷標(biāo)志位   
}