stm32定时器输入捕获

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体系滴答守时器一般用来供给 心跳 效果,而STM32守时器最基本功用也是守时,能够设置不一起刻长度的守时。守时器除了最基本的守时功用外,守时器与GPIO有挂钩使得它能够发挥强壮的效果,比方能够输出不同频率、不同占空比的方波信号、PWM信号,一起做为输入捕获功用时,能够丈量脉冲宽度、完结电容按键检测等等。

一、输入捕获概念 输入捕获形式能够用来丈量脉冲宽度或许丈量频率。STM32 的守时器,除了 TIM6 和 TIM7,其他守时器都有输入捕获功用。 STM32的输入捕获,简略的说就是经过检测 TIMx_CHx (守时器X的通道X)上的 边缘信号,在边缘信号发作跳变(比方上升沿/下降沿)的时分,将当时守时器的值(TIMx_CNT) 存放到对应的通道的捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)里边,完结一次捕获。一起还能够装备捕获时是否触发中止/DMA 等。

本文运用 TIM2_CH1 来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记载发作上升沿的时分 TIM2_CNT 的值。然后装备捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发作捕获,并记载此刻的 TIM2_CNT 值。这样,前后两次 TIM2_CNT 之差,就是高电平的脉宽,一起 TIM2 的计数频率我们是知道的,然后能够计算出高电平脉宽的精确时刻。

至于为什么TIM2_CH1来丈量WK_UP的脉宽。。看图:

stm32守时器输入捕获

明显,TIM_CH1是连在PA0上的。

二、输入捕获流程: 例如,要装备向上计数器在T12输入端的上升沿计数,运用下列过程:

1、装备TIMx_CCMR1寄存器CC2S= 01 ,装备通道2检测TI2输入的上升沿

2、装备TIMx_CCMR1寄存器的IC2F[3:0],挑选输入滤波器带宽(如果不需求滤波器,坚持 IC2F=0000即无滤波器,以fDTS 采样)

3、装备TIMx_CCER寄存器的CC2P= 0 ,选定上升沿极性

4、 装备TIMx_SMCR寄存器的SMS= 111 ,挑选守时器外部时钟形式1

5、 装备TIMx_SMCR寄存器中的TS= 110 ,选定TI2作为触发输入

6、 设置TIMx_CR1寄存器的CEN= 1 ,发动计数器

当上升沿出现在TI2,计数器计数一次,且TIF标志被设置。 在TI2的上升沿和计数器实践时钟之间的延时,取决于在TI2输入端的从头同步电路。

stm32守时器输入捕获

三、输入捕获程序设计过程: 1)敞开 TIM5 时钟和 GPIOA 时钟,装备 PA0 为下拉输入。

要运用 TIM5,我们有必要先敞开 TIM5 的时钟。这儿我们还要装备 PA0 为下拉输入,由于 我们要捕获 TIM5_CH1 上面的高电平脉宽,而 TIM5_CH1 是衔接在 PA0 上面的。所以要进行GPIO_Init();

2)初始化 TIM5,设置 TIM5 的 ARR 和 PSC。

在敞开了 TIM5 的时钟之后,我们要设置 ARR 和 PSC 两个寄存器的值来设置输入捕获的主动重装载值和计数频率。这在库函数中是经过 TIM_TimeBaseInit 函数完结的

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器主动重装值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//TIM 向上计数形式

TIM_TimeBaseInit(TIM5, TIM_TimeBaseStructure); //依据指定的参数初始化 Tim5

3)设置 TIM5 的输入比较参数,敞开输入捕获

输入比较参数的设置包含映射联系,滤波,分频以及捕获办法等。这儿我们需求设置通道 1 为输入形式,且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面,而且不运用滤波(进步响应速度)器,上升沿捕 获。库函数是经过 TIM_ICInit 函数来初始化输入比较参数的:

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);

相同,我们来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的界说:

typedef struct

{

uint16_t TIM_Channel; //用来设置通道

uint16_t TIM_ICPolarity; //用来设置输入信号的有用捕获极性

uint16_t TIM_ICSelection; //

uint16_t TIM_ICPrescaler;

uint16_t TIM_ICFilter;

} TIM_ICInitTypeDef;

参数 TIM_Channel 很好了解,用来设置通道。我们设置为通道 1,为 TIM_Channel_1。

参数 TIM_ICPolarit 是用来设置输入信号的有用捕获极性,这儿我们设置为 TIM_ICPolarity_Rising,上升沿捕获。

一起库函数还供给了独自设置通道 1 捕获极性的函数为:

TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);

这表明通道 1 为上升沿捕获,我们后边会用到,一起关于其他三个通道也有一个相似的函数, 运用的时分一定要分清楚运用的是哪个通道该调用哪个函数,格局为 TIM_OCxPolarityConfig()。 参数 TIM_ICSelection 是用来设置映射联系,我们装备 IC1 直接映射在 TI1 上,挑选 TIM_ICSelection_DirectTI。

参数 TIM_ICPrescaler 用来设置输入捕获分频系数,我们这儿不分频,所以选中 TIM_ICPSC_DIV1,还有 2,4,8 分频可选。

参数 TIM_ICFilter 设置滤波器长度,这儿我们不运用滤波器,所以设置为 0。 装备代码是:

TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;

TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //挑选输入端 IC1 映射到

TI1 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 TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //装备输入分频,不分频

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 装备输入滤波器 不滤波

TIM_ICInit(TIM5, TIM5_ICInitStructure);

4)使能捕获和更新中止(设置 TIM5 的 DIER 寄存器)

由于我们要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第2次捕获时下降沿,有必要在捕获上升沿之后,设置捕获边缘为下降沿,一起,如果脉宽比较长,那么守时器就

会溢出,对溢出有必要做处理,不然成果就禁绝了。这两件事,我们都在中止里边做,所以有必要

敞开捕获中止和更新中止。

这儿我们运用守时器的开中止函数 TIM_ITConfig 即可使能捕获和更新中止: 答应更新中止和捕获中止

TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);

5)设置中止分组,编写中止效劳函数

设置中止分组的办法我们不做解说,主要是经过函数 NVIC_Init()来完结。分组完结后,我们还需求在中止函数里边完结数据处理和捕获设置等要害操作,然后完结高电平脉宽计算。在中止效劳函数里边,跟曾经的外部中止和守时器中止试验中一样,我们在 中止开端的时分要进行中止类型判别,在中止完毕的时分要铲除中止标志位。运用到的函数在 上面的试验现已解说过,分别为 TIM_GetITStatus()函数和 TIM_ClearITPendingBit()函数。

6)使能守时器(设置 TIM5 的 CR1 寄存器)

最终,有必要翻开守时器的计数器开关, 发动 TIM5 的计数器,开端输入捕获。 使能守时器 6 步设置,守时器 5 的通道 1 就能够开端输入捕获了。

TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);

本试验用到的硬件资源有:

1) 指示灯 DS0

2) WK_UP 按键

3) 串口

4) 守时器 TIM3

5) 守时器 TIM5

我们将捕获 TIM5_CH1(PA0)上的高电平脉宽,经过 WK_UP 按键输入高电平,并从串口打印高电平脉宽。一起我们保存上节的 PWM 输 出,经过用杜邦线衔接 PB5 和 PA0,来丈量 PWM 输出的高电平脉宽。

timer.h 文件:

stm32守时器输入捕获

timer.c 文件:

stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获

main.c文件:

stm32守时器输入捕获
stm32守时器输入捕获

TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中止效劳函数,该函数用到了两个全局变量,用于辅佐完结 高电平捕获。其间 TIM5CH1_CAPTURE_STA,是用来记载捕获状况,该变量相似我们在 usart.c 里边自行界说的 USART_RX_STA 寄存器(其实就是个变量,仅仅我们把它当成一个寄存器那样 来运用)。别的一个变量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL,则用来记载捕获到下降沿的时分,TIM5_CNT的值。

现在我们来介绍一下,捕获高电平脉宽的思路:首要,设置 TIM5_CH1 捕获上升沿,这在TIM5_Cap_Init 函数履行的时分就设置好了,然后等候上升沿中止到来,当捕获到上升沿中止, 此刻如果 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 0,则表明还没有捕获到新的上升沿,就先把 TIM5CH1_CAPTURE_STA、TIM5CH1_CAPTURE_VAL 和 TIM5-》CNT 等清零,然后再设置TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 1,符号捕获到高电平,最终设置为下降沿捕获,等候 下降沿到来。如果等候下降沿到来期间,守时器发作了溢出,就在 TIM5CH1_CAPTURE_STA 里边对溢出次数进行计数,当最大溢出次数来到的时分,就强制符号捕获完结(尽管此刻还没 有捕获到下降沿)。当下降沿到来的时分,先设置 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位为 1,标 记成功捕获一次高电平,然后读取此刻的守时器值到 TIM5CH1_CAPTURE_VAL 里边,最终设置为上升沿捕获,回到初始状况。这样,我们就完结一次高电平捕获了,只需 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位一向为 1,那么就不会进行第2次捕获,我们在 main 函数处理完捕获数据后,将 TIM5CH1_CAPTURE_STA 置零,就能够敞开第2次捕获。

将程序下载,衔接窗口,波特率设置为9600,当给PA0脉冲信号时,即可经过串口显现其脉冲宽度,一起也能够将PB5衔接至PA0,即能够测验输出的PWM的宽度。

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