1输入捕获作为定时器的一个功能.docx
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1输入捕获作为定时器的一个功能
输入捕获作为定时器的一个功能，在工业测速上有很大的应用。
STM32的一些定时器具有四个外部通道，可利用一个定时器采集外部四路脉冲频率，节约硬件资源和软件代码
如需要测量一个或多个外部方波脉冲频率，频率低于单片机运行频率，可如下操作：
（以TIM4为例）
初始化：
（省略GPIO配置，将TIM4的四个通道引脚配置为上拉或浮空输入，省略定时器RCC配置，省略中断NVIC配置）
1.
2.voidTIM_Configuration（void）
3.{
4.
5.TIM_ICInitTypeDef
6.TIM_ICInitStructure;
7.TIM_TimeBaseInitTypeDef
8.TIM_TimeBaseStructure;//TIM4时基
9.
10.TIM_DeInit（TIM4）;
11. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=
12.0xffff;
13.//自动重装值
14. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=
15.719;
16.//预分频值,使TIMx_CLK=100K =10us
17.
18.TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=
19.TIM_CKD_DIV1;
20.//输入时钟不分频
21. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=
22.TIM_CounterMode_Up;
23.//向上计数
24. TIM_TimeBaseInit（TIM4,
25.&TIM_TimeBaseStructure）;
26.
27.//TIM4_TimeBase
28.// TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode=
29.TIM_ICMode_ICAP;
30.//输入捕捉方式
31. TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//|
32.TIM_Channel_2; //输入通道
33.
34.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=
35.TIM_ICPolarity_Rising; //捕捉上升沿
36.
37.TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=
38.TIM_ICSelection_DirectTI; //捕捉中断
39.
40.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=
41.TIM_ICPSC_DIV1; //捕捉不分频
42.
43.TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=
44.0x0; //捕捉输入不滤波
45. TIM_ICInit（TIM4,&TIM_ICInitStructure）;
46. TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2;//|
47.TIM_Channel_2; //输入通道
48.
49.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=
50.TIM_ICPolarity_Rising; //捕捉上升沿
51.
52.TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=
53.TIM_ICSelection_DirectTI; //捕捉中断
54.
55.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=
56.TIM_ICPSC_DIV1; //捕捉不分频
57.
58.TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=
59.0x0; //捕捉输入不滤波
60. TIM_ICInit（TIM4,&TIM_ICInitStructure）;
61. TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_3;//|
62.TIM_Channel_2; //输入通道
63.
64.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=
65.TIM_ICPolarity_Rising; //捕捉上升沿
66.
67.TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=
68.TIM_ICSelection_DirectTI; //捕捉中断
69.
70.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=
71.TIM_ICPSC_DIV1; //捕捉不分频
72.
73.TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=
74.0x0; //捕捉输入不滤波
75. TIM_ICInit（TIM4,&TIM_ICInitStructure）;
76. TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_4;//|
77.TIM_Channel_2; //输入通道
78.
79.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=
80.TIM_ICPolarity_Rising; //捕捉上升沿
81.
82.TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=
83.TIM_ICSelection_DirectTI; //捕捉中断
84.
85.TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=
86.TIM_ICPSC_DIV1; //捕捉不分频
87.
88.TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=
89.0x0; //捕捉输入不滤波
90. TIM_ICInit（TIM4,&TIM_ICInitStructure）;
91. /*TIMenablecounter*/
92. TIM_Cmd（TIM4,ENABLE）;
93. /*EnabletheCC2InterruptRequest*/
94. TIM_ITConfig（TIM4,
95.TIM_IT_CC1,ENABLE）;
96. TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC2,ENABLE）;
97.
98.TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC3,ENABLE）;
99. TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC4,
100.ENABLE）;
101.}
复制代码
其中：
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=0xffff;为自动重装值，与普通单片机一样
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=719;预分频值,使TIMx_CLK=100KHz，系统时钟运行于72M时720分频，定时器运行于100KHZ，即10us每分度捕获一次
TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode=TIM_ICMode_ICAP;此句选择定时器为输入捕获模式，但在我的库函数下未定义，所以注释掉，未影响程序执行
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;配置通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;捕获中断
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x0;不滤波
TIM_ICInit（TIM4,&TIM_ICInitStructure）;将配置应用
以上每个通道都需要将整个配置再写一遍，使用与'|'是无效的。
TIM_Cmd（TIM4,ENABLE）;使能定时器4
TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC1,ENABLE）;
TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC2,ENABLE）;
TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC3,ENABLE）;
TIM_ITConfig（TIM4,TIM_IT_CC4,ENABLE）;打开四个通道的捕获中断
以上将TIM配置完成，下面是中断内代码：
1.
2.void
3.TIM4_IRQHandler（void）
4.{
5.
6.//频率缓冲区计数
7.staticu16this_time_CH1=0;
8.staticu16
9.last_time_CH1=0;
10.staticu8capture_number_CH1=0;
11.vu16
12.tmp16_CH1;
13.staticu16this_time_CH2=0;
14.staticu16last_time_CH2=0;
15.
16.staticu8capture_number_CH2=0;
17.vu16tmp16_CH2;
18.staticu16this_time_CH3=0;
19.staticu16last_time_CH3=0;
20.
21.staticu8capture_number_CH3=0;
22.vu16tmp16_CH3;
23.staticu16this_time_CH4=0;
24.staticu16last_time_CH4=0;
25.
26.staticu8capture_number_CH4=0;
27.vu16tmp16_CH4;
28.
29. if（TIM_GetITStatus（TIM4,TIM_IT_CC1）==SET）
30.
31. {
32.
33.TIM_ClearITPendingBit（TIM4,TIM_IT_CC1）;
34. if（capture_number_CH1==0）
35.
36. {
37.
38.
39.capture_number_CH1=1;
40.
41.
42.last_time_CH1=TIM_GetCapture1（TIM4）;
43.
44. }
45.
46. elseif（capture_number_CH1==1）
47.
48. {
49.
50.
51.capture_number_CH1=0;
52.
53.
54.this_time_CH1=TIM_GetCapture1（TIM4）;
55.
56.if（this_time_CH1>last_time_CH1）
57.
58. {
59.
60.
61.tmp16_CH1=（this_time_CH1-last_time_CH1）;
62.
63. }
64.
65. else
66.
67. {
68.
69.
70.tmp16_CH1=（（0xFFFF-last_time_CH1）+this_time_CH1）;
71.
72. }
73. //TIM2
74.counterclock=1MHz
75.
76.//
77.FreqBuf[cnt]=（1000000L*100）/
78.tmp16;
79.//*100为扩大显示量程
80. Freq_Value[0]=tmp16_CH1;
81.
82. }
83. }
84. if（TIM_GetITStatus（TIM4,TIM_IT_CC2）==SET）
85.
86. {
87.
88.TIM_ClearITPendingBit（TIM4,TIM_IT_CC2）;
89. if（capture_number_CH2==0）
90.
91. {
92.
93.
94.capture_number_CH2=1;
95.
96.
97.last_time_CH2=TIM_GetCapture2（TIM4）;
98.
99. }
100.
101. elseif（capture_number_CH2==1）
102.
103. {
104.
105.
106.capture_number_CH2=0;
107.
108.
109.this_time_CH2=TIM_GetCapture2（TIM4）;
110.
111.if（this_time_CH2>last_time_CH2）
112.
113. {
114.
115.
116.tmp16_CH2=（this_time_CH2-last_time_CH2）;
117.
118. }
119.
120. else
121.
122. {
123.
124.
125.tmp16_CH2=（（0xFFFF-last_time_CH2）+this_time_CH2）;
126.
127. }
128. //TIM2
129.counterclock=1MHz
130.
131.//
132.FreqBuf[cnt]=（1000000L*100）/
133.tmp16;
134.//*100为扩大显示量程
135. Freq_Value[1]=tmp16_CH2;
136.
137.
138.}
139.}
140.
141.if（TIM_GetITStatus（TIM4,TIM_IT_CC3）==SET）
142.
143. {
144.
145.TIM_ClearITPendingBit（TIM4,TIM_IT_CC3）;
146. if（capture_number_CH3==0）
147.
148. {
149.
150.
151.capture_number_CH3=1;
152.
153.
154.last_time_CH3=TIM_GetCapture3（TIM4）;
155.
156. }
157.
158. elseif（capture_number_CH3==1）
159.
160. {
161.
162.
163.capture_number_CH3=0;
164.
165.
166.this_time_CH3=TIM_GetCapture3（TIM4）;
167.
168.if（this_time_CH3>last_time_CH3）
169.
170. {
171.
172.
173.tmp16_CH3=（this_time_CH3-last_time_CH3）;
174.
175. }
176.
177. else
178.
179. {
180.
181.
182.tmp16_CH3=（（0xFFFF-last_time_CH3）+this_time_CH3）;
183.
184. }
185. //TIM2
186.counterclock=1MHz
187.
188.//
189.FreqBuf[cnt]=（1000000L*100）/
190.tmp16;
191.//*100为扩大显示量程
192. Freq_Value[2]=tmp16_CH3;
193.
194. }
195.}
196.
197.
198.if（TIM_GetITStatus（TIM4,TIM_IT_CC4）==SET）
199.
200. {
201.
202.TIM_ClearITPendingBit（TIM4,TIM_IT_CC4）;
203. if（capture_number_CH4==0）
204.
205. {
206.
207.
208.capture_number_CH4=1;
209.
210.
211.last_time_CH4=TIM_GetCapture4（TIM4）;
212.
213. }
214.
215. elseif（capture_number_CH4==1）
216.
217. {
218.
219.
220.capture_number_CH4=0;
221.
222.
223.this_time_CH4=TIM_GetCapture4（TIM4）;
224.
225.if（this_time_CH4>last_time_CH4）
226.
227. {
228.
229.
230.tmp16_CH4=（this_time_CH4-last_time_CH4）;
231.
232. }
233.
234. else
235.
236. {
237.
238.
239.tmp16_CH4=（（0xFFFF-last_time_CH4）+this_time_CH4）;
240.
241. }
242. //TIM2
243.counterclock=1MHz
244.
245.//
246.FreqBuf[cnt]=（1000000L*100）/
247.tmp16;
248.//*100为扩大显示量程
249. Freq_Value[3]=tmp16_CH4;
250.
251. }
252.}
253.//
254.GPIO_WriteBit（GPIOC,GPIO_Pin_13,
255.（BitAction）（（1-GPIO_ReadOutputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_13））））;
256.}
复制代码
中断内四部分代码完全一样，只分析其中一段
输入捕获的原理是，定时器正常计数运行，当外部脉冲到来时，将定时器计数值存起来，当下次脉冲到来时，求出这两次计数值差值，即为这两段脉冲的周期。
例如，定时器计数到10，外部脉冲到来，使用last_time_CH1存储10，下次脉冲到来，此时定时器计数值运行到110，使用this_time_CH1存储110，之后做差，tmp16_CH1存储差值100，由于定时器运行于100KHZ，10us计数值增加一次，所以脉冲周期为100*10=1000us=1ms，即为1KHZ。
当然，定时器会溢出重装，此时需要将差值补偿运算，tmp16_CH1=
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