STM32学习笔记（10）定时器相关之输入捕获实验

简介

输入捕获，简单来说，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，可以用来测量脉冲宽度与PWM的输入测量 。

DMA功能：不经过CPU而进行数据传输

工作过程

1.滤波器ICIF[3：0]用来设置采样频率及数字滤波器长度；（设置采样几次才有效）
2.CC1P：输入/捕获1输出极性；

3.CC1S[1：0]：捕获/比较1选择，配置CC1通道为输出或输入；（输入的话会配置映射通道）（一个通道可映射到多个通道上）
4.IC1PSC[1:0]：输入/捕获1预分频器设置预分频系数的操作位，
CC1E：输入/捕获1输出使能。
（寄存器详细操作位对应功能参考相关手册）

有分频作用的电路结构,在时钟每触发n个周期时,电路输出1个周期信号。如四分频，时钟每触发4个周期时,电路输出1个周期信号

配置

配置步骤

1.初始化定时器和通道对应的IO口时钟；
2.初始化IO口模式为输入；
3.初始化定时器ARR，PSC；
4.初始化输入捕获通道；（如果需要中断需要开启捕获中断）
5.使能定时器；
6.编写所需中断服务函数。

相关寄存器

typedef struct
{
  uint16_t TIM_Channel; //选择输入端
  uint16_t TIM_ICPolarity;   //设置捕获极性，上升沿捕获或下降沿捕获
  uint16_t TIM_ICSelection; //设置映射通道
  uint16_t TIM_ICPrescaler;  //配置输入分频系数
  uint16_t TIM_ICFilter;     //配置 滤波器
} TIM_ICInitTypeDef;

定时器5通道1配置

void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//初始化相关结构体
  TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  TIM_ICInitTypeDef  TIM5_ICInitStructure;

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); //使能TIM5时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //使能GPIOA时钟
 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  //PA0 清除之前设置  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入模式为下拉输入  
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化配置
  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);       //PA0 下拉

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;  //预分频器   
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
  TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); //初始化定时器5 TIM5  
   
  TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 为IC1
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //配置上升沿捕获
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //直接映射到TI1上
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  //配置输入分频,设置为不分频 
  TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
  TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);  //初始化TIM5输入捕获参数
 
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;  //TIM3中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //先占优先级2级
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //从优先级0级
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   //中断分组初始化
  
  TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断（即当计数器溢出可更新） ,允许CC1IE捕获中断 
 
  TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );  //使能定时器5
   }

之后，可以设置下面的参数

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态          
u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值

及相应的中断服务函数

//定时器5中断服务程序  
void TIM5_IRQHandler(void)
{ 
  if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获 
 {   
  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)
  {     
   if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
   {
    if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
    {
     TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
     TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
    }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
   }  
  }
  if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
  { 
   if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)  //捕获到一个下降沿   
   {      
    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;  //标记成功捕获到一次上升沿
    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
    TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
   }else          //还未开始,第一次捕获上升沿
   {
    TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;   //清空
    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
    TIM_SetCounter(TIM5,0);
    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;  //标记捕获到了上升沿
    TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);  //CC1P=1 设置为下降沿捕获
   }      
  }                     
  }
   TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
 }

之后，只需要在主函数里调用相应状态或捕获值即可

附部分相关函数：
1.通道极性设置独立函数：

TIM_OC1PolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx,uint16_t TIM_OCPolarity);

2.获取通道捕获值：

uint32_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);