STM32學習筆記（10）定時器相關之輸入捕獲實驗

簡介

輸入捕獲，簡單來說，就是通過檢測 TIMx_CHx （定時器X的通道X）上的 邊沿信號，在邊沿信號發生跳變(比如上升沿/下降沿)的時候，將當前定時器的值(TIMx_CNT) 存放到對應的通道的捕獲/比較寄存器(TIMx_CCRx)裏面，完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發中斷/DMA 等，可以用來測量脈衝寬度與PWM的輸入測量 。

DMA功能：不經過CPU而進行數據傳輸

工作過程

1.濾波器ICIF[3：0]用來設置採樣頻率及數字濾波器長度；（設置採樣幾次纔有效）
2.CC1P：輸入/捕獲1輸出極性；

3.CC1S[1：0]：捕獲/比較1選擇，配置CC1通道爲輸出或輸入；（輸入的話會配置映射通道）（一個通道可映射到多個通道上）
4.IC1PSC[1:0]：輸入/捕獲1預分頻器設置預分頻係數的操作位，
CC1E：輸入/捕獲1輸出使能。
（寄存器詳細操作位對應功能參考相關手冊）

有分頻作用的電路結構,在時鐘每觸發n個週期時,電路輸出1個週期信號。如四分頻，時鐘每觸發4個週期時,電路輸出1個週期信號

配置

配置步驟

1.初始化定時器和通道對應的IO口時鐘；
2.初始化IO口模式爲輸入；
3.初始化定時器ARR，PSC；
4.初始化輸入捕獲通道；（如果需要中斷需要開啓捕獲中斷）
5.使能定時器；
6.編寫所需中斷服務函數。

相關寄存器

typedef struct
{
  uint16_t TIM_Channel; //選擇輸入端
  uint16_t TIM_ICPolarity;   //設置捕獲極性，上升沿捕獲或下降沿捕獲
  uint16_t TIM_ICSelection; //設置映射通道
  uint16_t TIM_ICPrescaler;  //配置輸入分頻係數
  uint16_t TIM_ICFilter;     //配置 濾波器
} TIM_ICInitTypeDef;

定時器5通道1配置

void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//初始化相關結構體
  TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  TIM_ICInitTypeDef  TIM5_ICInitStructure;

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); //使能TIM5時鐘
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //使能GPIOA時鐘
 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  //PA0 清除之前設置  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 輸入模式爲下拉輸入  
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化配置
  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);       //PA0 下拉

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設定計數器自動重裝值 
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;  //預分頻器   
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //設置時鐘分割:TDTS = Tck_tim
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
  TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); //初始化定時器5 TIM5  
   
  TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //選擇輸入端 爲IC1
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //配置上升沿捕獲
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //直接映射到TI1上
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  //配置輸入分頻,設置爲不分頻 
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置輸入濾波器 不濾波
  TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);  //初始化TIM5輸入捕獲參數
 
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;  //TIM3中斷
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //先佔優先級2級
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //從優先級0級
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   //中斷分組初始化
  
  TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允許更新中斷（即當計數器溢出可更新） ,允許CC1IE捕獲中斷 
 
  TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );  //使能定時器5
   }

之後，可以設置下面的參數

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //輸入捕獲狀態          
u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //輸入捕獲值

及相應的中斷服務函數

//定時器5中斷服務程序  
void TIM5_IRQHandler(void)
{ 
  if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//還未成功捕獲 
 {   
  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)
  {     
   if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已經捕獲到高電平了
   {
    if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高電平太長了
    {
     TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//標記成功捕獲了一次
     TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
    }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
   }  
  }
  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕獲1發生捕獲事件
  { 
   if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)  //捕獲到一個下降沿   
   {      
    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;  //標記成功捕獲到一次上升沿
    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
    TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 設置爲上升沿捕獲
   }else          //還未開始,第一次捕獲上升沿
   {
    TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;   //清空
    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
    TIM_SetCounter(TIM5,0);
    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;  //標記捕獲到了上升沿
    TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);  //CC1P=1 設置爲下降沿捕獲
   }      
  }                     
  }
   TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中斷標誌位
 }

之後，只需要在主函數裏調用相應狀態或捕獲值即可

附部分相關函數：
1.通道極性設置獨立函數：

TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx,uint16_t TIM_OCPolarity);

2.獲取通道捕獲值：

uint32_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);