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stm32定时器输入捕获

? 2017年10月13日 09:13 ? 次阅读

  系统滴答定时器一般用来提供“心跳”作用,而STM32定时器最基本功能也是定时,可以设置不同时间长度的定时。定时器除了最基本的定时功能外,定时器与GPIO有挂钩使得它可以发挥强大的作用,比如可以输出不同频率、不同占空比的方波信号、PWM信号,同时做为输入捕获功能时,可以测量脉冲宽度、实现电容按键检测等等。

  一、输入捕获概念

  输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32 的定时器,除了 TIM6 和 TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。 STM32的输入捕获,简单的说就是通过检测 TIMx_CHx (定时器X的通道X)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/比较寄存器(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。

  本文使用 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,记录发生上升沿的时候 TIM2_CNT 的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的 TIM2_CNT 值。这样,前后两次 TIM2_CNT 之差,就是高电平的脉宽,同时 TIM2 的计数频率大家是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。

  至于为什么TIM2_CH1来测量WK_UP的脉宽。。看图:

stm32定时器输入捕获

  显然,TIM_CH1是连在PA0上的。

  二、输入捕获流程:

  例如,要配置向上计数器在T12输入端的上升沿计数,使用下列步骤:

  1、配置TIMx_CCMR1寄存器CC2S=’01’,配置通道2检测TI2输入的上升沿

  2、配置TIMx_CCMR1寄存器的IC2F[3:0],选择输入滤波器带宽(如果不需要滤波器,保持 IC2F=0000即无滤波器,以fDTS 采样)

  3、配置TIMx_CCER寄存器的CC2P=’0’,选定上升沿极性

  4、 配置TIMx_SMCR寄存器的SMS=’111’,选择定时器外部时钟模式1

  5、 配置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’,启动计数器

  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际时钟之间的延时,取决于在TI2输入端的重新同步电路。

stm32定时器输入捕获

  三、输入捕获程序设计步骤:

  1)开启 TIM5 时钟和 GPIOA 时钟,配置 PA0 为下拉输入。

  要使用 TIM5,大家必须先开启 TIM5 的时钟。这里大家还要配置 PA0 为下拉输入,因为 大家要捕获 TIM5_CH1 上面的高电平脉宽,而 TIM5_CH1 是连接在 PA0 上面的。所以要进行GPIO_Init();

  2)初始化 TIM5,设置 TIM5 的 ARR 和 PSC。

  在开启了 TIM5 的时钟之后,大家要设置 ARR 和 PSC 两个寄存器的值来设置输入捕获的自动重装载值和计数频率。这在库函数中是通过 TIM_TimeBaseInit 函数实现的

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值

  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 向上计数模式

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

  3)设置 TIM5 的输入比较参数,开启输入捕获

  输入比较参数的设置包括映射关系,滤波,分频以及捕获方式等。这里大家需要设置通道 1 为输入模式,且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面,并且不使用滤波(提高响应速度)器,上升沿捕 获。库函数是通过 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);

  同样,大家来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的定义:

  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效捕获极性

  uint16_t TIM_ICSelection;    //

  uint16_t TIM_ICPrescaler;

  uint16_t TIM_ICFilter;

  } TIM_ICInitTypeDef;

  参数 TIM_Channel 很好理解,用来设置通道。大家设置为通道 1,为 TIM_Channel_1。

  参数 TIM_ICPolarit 是用来设置输入信号的有效捕获极性,这里大家设置为 TIM_ICPolarity_Rising,上升沿捕获。

  同时库函数还提供了单独设置通道 1 捕获极性的函数为:

  TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);

  这表示通道 1 为上升沿捕获,大家后面会用到,同时对于其他三个通道也有一个类似的函数, 使用的时候一定要分清楚使用的是哪个通道该调用哪个函数,格式为 TIM_OCxPolarityConfig()。 参数 TIM_ICSelection 是用来设置映射关系,大家配置 IC1 直接映射在 TI1 上,选择 TIM_ICSelection_DirectTI。

  参数 TIM_ICPrescaler 用来设置输入捕获分频系数,大家这里不分频,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,这里大家不使用滤波器,所以设置为 0。 配置代码是:

  TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;

  TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 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; //配置输入分频,不分频

  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波

  TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

  4)使能捕获和更新中断(设置 TIM5 的 DIER 寄存器)

  因为大家要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第二次捕获时下降沿,必须在捕获上升沿之后,设置捕获边沿为下降沿,同时,如果脉宽比较长,那么定时器就

  会溢出,对溢出必须做处理,否则结果就不准了。这两件事,大家都在中断里面做,所以必须

  开启捕获中断和更新中断。

  这里大家使用定时器的开中断函数 TIM_ITConfig 即可使能捕获和更新中断: 允许更新中断和捕获中断

  TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);

  5)设置中断分组,编写中断服务函数

  设置中断分组的方法大家不做讲解,主要是通过函数 NVIC_Init()来完成。分组完成后,大家还需要在中断函数里面完成数据处理和捕获设置等关键操作,从而实现高电平脉宽统计。在中断服务函数里面,跟以前的外部中断和定时器中断实验中一样,大家在 中断开始的时候要进行中断类型判断,在中断结束的时候要清除中断标志位。使用到的函数在 上面的实验已经讲解过,分别为 TIM_GetITStatus()函数和 TIM_ClearITPendingBit()函数。

  6)使能定时器(设置 TIM5 的 CR1 寄存器)

  最后,必须打开定时器的计数器开关, 启动 TIM5 的计数器,开始输入捕获。 使能定时器 6 步设置,定时器 5 的通道 1 就可以开始输入捕获了。

  TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);

  本实验用到的硬件资源有:

  1) 指示灯 DS0

  2) WK_UP 按键

  3) 串口

  4) 定时器 TIM3

  5) 定时器 TIM5

  大家将捕获 TIM5_CH1(PA0)上的高电平脉宽,通过 WK_UP 按键输入高电平,并从串口打印高电平脉宽。同时大家保留上节的 PWM 输 出,通过用杜邦线连接 PB5 和 PA0,来测量 PWM 输出的高电平脉宽。

timer.h 文件:

stm32定时器输入捕获

timer.c 文件:

stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获

main.c文件:

stm32定时器输入捕获
stm32定时器输入捕获

  TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中断服务函数,该函数用到了两个全局变量,用于辅助实现 高电平捕获。其中 TIM5CH1_CAPTURE_STA,是用来记录捕获状态,该变量类似大家在 usart.c 里面自行定义的 USART_RX_STA 寄存器(其实就是个变量,只是大家把它当成一个寄存器那样 来使用)。另外一个变量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL,则用来记录捕获到下降沿的时候,TIM5_CNT的值。

  现在大家来先容一下,捕获高电平脉宽的思路:首先,设置 TIM5_CH1 捕获上升沿,这在TIM5_Cap_Init 函数实行的时候就设置好了,然后等待上升沿中断到来,当捕获到上升沿中断, 此时如果 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 0,则表示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,标记捕获到高电平,最后设置为下降沿捕获,等待 下降沿到来。如果等待下降沿到来期间,定时器发生了溢出,就在 TIM5CH1_CAPTURE_STA 里面对溢出次数进行计数,当最大溢出次数来到的时候,就强制标记捕获完成(虽然此时还没 有捕获到下降沿)。当下降沿到来的时候,先设置 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位为 1,标 记成功捕获一次高电平,然后读取此时的定时器值到 TIM5CH1_CAPTURE_VAL 里面,最后设置为上升沿捕获,回到初始状态。这样,大家就完成一次高电平捕获了,只要 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位一直为 1,那么就不会进行第二次捕获,大家在 main 函数处理完捕获数据后,将 TIM5CH1_CAPTURE_STA 置零,就可以开启第二次捕获。

  将程序下载,连接窗口,波特率设置为9600,当给PA0脉冲信号时,即可通过串口显示其脉冲宽度,同时也可以将PB5连接至PA0,即可以测试输出的PWM的宽度。

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发表于 2018-01-12 13:14 ? 858次阅读
STM32通过I2C与BMP280通信

基于stm32的GPIO寄存器学习解析

GPIO即通用输入/输出 (General Purpose Input Output) 包括:...

发表于 2018-01-11 09:03 ? 1274次阅读
基于stm32的GPIO寄存器学习解析

STM32中断优先级谁更高 主要根据两个方面来判...

STM32(Cortex-M3)中有两个优先级的概念——抢占式优先级和响应优先级,有人把响应优先级称...

发表于 2018-01-10 14:12 ? 674次阅读
STM32中断优先级谁更高 主要根据两个方面来判...

STM32 系列MCU 不同型号的移植步骤解析

STM32 系列MCU 不同型号的移植!

发表于 2018-01-10 10:45 ? 1743次阅读
STM32 系列MCU 不同型号的移植步骤解析

多合一烧写几种接口及编程模式

如今ST推出了新的高集成度的编程工具AppSTM32CubeProgrammer,以后就不用这么麻烦了...

发表于 2018-01-10 09:23 ? 2805次阅读
多合一烧写几种接口及编程模式

基于STM平台中五大嵌入式操作系统

基于STM平台且满足实时控制要求操作系统,有以下5种可供移植选择。分别为μClinux、μC/OS-...

发表于 2018-01-10 09:17 ? 2771次阅读
基于STM平台中五大嵌入式操作系统

意法半导体推最新软体工具让烧录STM32程式更方...

据报道,意法半导体推处理一款最新软体工具,可以支撑多平台可配置环境让烧录STM32程式更方便,还可以...

发表于 2018-01-08 13:20 ? 371次阅读
意法半导体推最新软体工具让烧录STM32程式更方...

NUCLEO-F767ZI开发板评测

本文主要先容了NUCLEO-F767ZI开发板评测,NUCLEO-F767ZI是意法半导体ST企业推...

发表于 2018-01-05 17:16 ? 463次阅读
NUCLEO-F767ZI开发板评测

STM32单片机的串口波特率计算方法

不管是什么单片机,在使用串口通信的时候,有一个非常重要的参数:波特率。什么是波特率:波特率就是每秒传...

发表于 2018-01-05 09:59 ? 2615次阅读
STM32单片机的串口波特率计算方法

基于STM32自码DS18B20驱动程序

根据DS18B20的通信协议,DS18B20只能作为从机,而单片机系统作为主机,单片机控制DS18B...

发表于 2018-01-05 09:03 ? 609次阅读
基于STM32自码DS18B20驱动程序

做单片机设计,STM32 GPIO外部中断你必须...

STM32 的每一个GPIO都能配置成一个外部中断触发源,这点也是 STM32 的强大之处。STM3...

发表于 2018-01-05 07:01 ? 1901次阅读
做单片机设计,STM32 GPIO外部中断你必须...

详细图文剖析STM32单片机串口一键下载电路与操...

在此先容STM32单片机串口一键下载电路与操作方法详解。

发表于 2017-12-31 23:07 ? 2041次阅读
详细图文剖析STM32单片机串口一键下载电路与操...

STM32 Nucleo-F746ZG开发板入门...

STM32 Nucleo-F746ZG开发板是很好的入门开发板,和经典的Nucleo-64相比,Nu...

发表于 2017-12-29 17:09 ? 291次阅读
STM32 Nucleo-F746ZG开发板入门...

基于STM32步进电机多细分控制的设计

本文先容了基于STM32F103和A3988的步进电机多细分控制系统,较传统的利用DA转换芯片的方案...

发表于 2017-12-29 16:03 ? 623次阅读
基于STM32步进电机多细分控制的设计

基于STM32的人行通道智能控制与管理系统设计

本文主要先容了基于STM32的人行通道智能控制与管理系统设计,主要包括中央控制模块、电机控制模块、人...

发表于 2017-12-28 14:40 ? 264次阅读
基于STM32的人行通道智能控制与管理系统设计

基于STM32的多路电压采集的设计与实现

本文主要先容了一种基于STM32的多路电压采集的设计与实现,主要包括STM32模块,LCD模块,SD...

发表于 2017-12-28 14:19 ? 1265次阅读
基于STM32的多路电压采集的设计与实现

基于STM32微处理器的GPRS数据传输技术的研...

本文先容了一种基于STM32微处理器的GPRS数据传输技术的研究。对STM32微处理器串口的设置以及...

发表于 2017-12-28 14:06 ? 487次阅读
基于STM32微处理器的GPRS数据传输技术的研...

基于STM32+FPGA的全彩LED显示屏系统的...

本文主要先容了一种基于STM32+FPGA的全彩LED显示屏系统的设计,STM32作为主控芯片,通过...

发表于 2017-12-28 13:59 ? 783次阅读
基于STM32+FPGA的全彩LED显示屏系统的...

基于STM32的新型电力数据采集系统的设计与实现

本文主要先容了基于STM32的新型电力数据采集系统的设计与实现,本系统由模拟量与开关量采集模块、通讯...

发表于 2017-12-28 11:45 ? 528次阅读
基于STM32的新型电力数据采集系统的设计与实现

带有LED警示灯的骑行夜服设计

本文主要先容了一款带有LED警示灯的骑行夜服设计,能够在夜晚自主发光。以STM32单片机为主控制核心...

发表于 2017-12-28 09:23 ? 517次阅读
带有LED警示灯的骑行夜服设计

一种基于STM32和GSM的网络防盗门的设计

本文主要对一种基于STM32和GSM的网络防盗门的设计进行了分析,利用红外对射装置感知门的开关,出现...

发表于 2017-12-27 16:56 ? 330次阅读
一种基于STM32和GSM的网络防盗门的设计

基于STM32的跑马灯实验的详细解析

大家用C语言来再学习STM32,以加深理解,并且应用相关资料和官方固件标准库。因此,大家来编写一个跑...

发表于 2017-12-27 16:31 ? 1488次阅读
基于STM32的跑马灯实验的详细解析

一种基于STM32的高精度程控电流源设计

本文主要先容了一种基于STM32的高精度程控电流源设计,由T频变压器、单相桥式整流滤波、一次稳压、线...

发表于 2017-12-27 16:27 ? 616次阅读
一种基于STM32的高精度程控电流源设计

一种基于STM32的智能采油控制系统的设计与实现

本文主要先容了一种基于STM32的智能采油控制系统的设计与实现,采油控制系统主要是三部分构成:动液面...

发表于 2017-12-27 15:55 ? 173次阅读
一种基于STM32的智能采油控制系统的设计与实现

基于STM32的重力感应无线智能遥控小车设计

本文主要先容了基于STM32的重力感应无线智能遥控小车设计,小车以nRF24L01和L298N为基础...

发表于 2017-12-27 14:03 ? 562次阅读
基于STM32的重力感应无线智能遥控小车设计

一种基于STM32和PPG技术的腕戴式心率计设计

本文主要先容了一种基于STM32和PPG技术的腕戴式心率计设计,系统包括电源系统模块、PPG信号检测...

发表于 2017-12-27 11:30 ? 450次阅读
一种基于STM32和PPG技术的腕戴式心率计设计

一款基于STM32的心电采集及分析处理系统的设计

本文主要哦先容了一款基于STM32的心电采集及分析处理系统,系统中采用STM32的内部采用的是ADC...

发表于 2017-12-27 11:16 ? 406次阅读
一款基于STM32的心电采集及分析处理系统的设计

基于STM32芯片和TFT-LCD的便携式心电图...

本文主要先容了一种基于STM32芯片和TFT-LCD的便携式心电图仪设计,心电信号由电极获取,送入心...

发表于 2017-12-27 11:05 ? 820次阅读
基于STM32芯片和TFT-LCD的便携式心电图...

基于STM32的红外光通信装置的设计

本文主要先容了基于STM32的红外光通信装置的设计,红外光通信装置包括语音发送模块、中继转发节点模块...

发表于 2017-12-27 10:51 ? 329次阅读
基于STM32的红外光通信装置的设计

基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照...

本文主要先容了基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系统设计,系统主要由APDS-900...

发表于 2017-12-27 10:15 ? 583次阅读
基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照...

stm32最小系统原理及结构组成

本文为大家带来stm32最小系统原理及结构组成的先容。

发表于 2017-12-27 09:38 ? 1102次阅读
stm32最小系统原理及结构组成

基于STM32的自动气象站控制模块设计

本文主要先容了基于STM32的自动气象站控制模块设计,采用STM32F103VET6单片机驱动7寸触...

发表于 2017-12-27 09:37 ? 276次阅读
基于STM32的自动气象站控制模块设计

基于STM32数据传输转换接口器的设计与实现

本文主要先容了一种基于STM32数据传输转换接口器的设计与实现,系统由电源管理模块,实时时钟模块,大...

发表于 2017-12-27 09:17 ? 415次阅读
基于STM32数据传输转换接口器的设计与实现

STM32的串口空闲中断及接受数据

STM32的串口空闲中断就是检测到接收数据后,在数据总线上的一个字节时间内,没有接收到数据触发空闲中...

发表于 2017-12-27 09:02 ? 891次阅读
STM32的串口空闲中断及接受数据

一种基于STM32的最小系统及串口通信的实现

本文主要先容了一种基于STM32的最小系统及串口通信的实现,包括3.3V电源、8MHz晶振时钟、复位...

发表于 2017-12-27 08:58 ? 750次阅读
一种基于STM32的最小系统及串口通信的实现

基于STM32芯片的指纹识别系统设计与实现

本文主要先容了基于STM32芯片的指纹识别系统设计与实现,通过指纹传感器采集指纹数据,指纹算法处理指...

发表于 2017-12-25 16:34 ? 1045次阅读
基于STM32芯片的指纹识别系统设计与实现

基于STM32的直流电机PID调速系统设计与实现

本文主要先容了一种基于STM32的直流电机PID调速系统设计与实现,该调速系统能够实现对电机的启动、...

发表于 2017-12-25 15:20 ? 1798次阅读
基于STM32的直流电机PID调速系统设计与实现

一种基于STM32的温室远程监测和控制系统的设计

本文主要先容了一种基于STM32的温室远程监测和控制系统的设计,通过利用STM32单片机作为温室内的...

发表于 2017-12-25 15:05 ? 567次阅读
一种基于STM32的温室远程监测和控制系统的设计

一种基于STM32单片机的视频遥控小车的设计

本文主要先容了一种基于STM32单片机的视频遥控小车的设计,采用STM32单片机作为主制器,通过一款...

发表于 2017-12-25 14:52 ? 765次阅读
一种基于STM32单片机的视频遥控小车的设计

一种基于STM32和LabVIEW的无线温湿度检...

本文主要先容了一种基于STM32和LabVIEW的无线温湿度检测系统的设计,主控制器采用STM32,...

发表于 2017-12-25 14:13 ? 633次阅读
一种基于STM32和LabVIEW的无线温湿度检...
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