stm32检测控制程序，STM32输入捕获实验
stm32检测控制程序，STM32输入捕获实验一般情况下，通道1就映射到IC1 通道2就映射到IC2上了。就是设置是上升沿捕获还是下降沿捕获的。一个通道的示例：一般使用它来捕获高电平或者低电平持续的时间。当我们捕获到上升沿的时候，将当前定时器的值保存到捕获寄存器当中，持续一段时间，捕获下降沿的时候，再讲当前寄存器的值保存到捕获寄存器当中，这样这两个数据的差值，就是高电平持续的时间，同理，低电平持续的时间也是可以捕获的。这一过程我们可以人为的划分为4个部分：
对于stm32的定时器，我们有这样一个图。
我人为的分成了4个部分：
对于时钟发射器 实际单元 这个模块功能我们主要讲了《定时器中断实验》，对于输出比较模块这个模块功能的使用我们讲了《PWM输出实验》，今天我们要说的就是输入捕获这个模块了，我们讲一个这个模块的使用对应的功能示例。
有这3个实验的讲解，STM32f103x的定时器的基本应用就差不多了。
输入捕获的工作过程一个通道的示例：
一般使用它来捕获高电平或者低电平持续的时间。当我们捕获到上升沿的时候，将当前定时器的值保存到捕获寄存器当中，持续一段时间，捕获下降沿的时候，再讲当前寄存器的值保存到捕获寄存器当中，这样这两个数据的差值，就是高电平持续的时间，同理，低电平持续的时间也是可以捕获的。
这一过程我们可以人为的划分为4个部分：
- 步骤一：设置输入捕获寄存器（通道1为例）
- 步骤二：设置输入捕获极性
就是设置是上升沿捕获还是下降沿捕获的。
- 步骤三：设置输入捕获映射通道
一般情况下，通道1就映射到IC1 通道2就映射到IC2上了。
- 步骤四：设置输入捕获分频器
假如是上升沿捕获，不分频就是每一个上升沿捕获一次，分频器设置为2就是两个捕获一次，具体看表所示了。
- 步骤五：捕获到有效的信号可以开启中断
- 步骤六：看看定时器通道对应的引脚
测量信号的脉冲宽度
捕获高电平持续的时间
一般思路：检测上升沿②，此时将定时器的值设为0，但检测到第二次上升沿③的时候，此时将定时器的值设置为x，那么上升沿持续的时间就是（x-0）*(1/f)，貌似是这样的。
其实这样是有一个严重的问题的，假如你这个高电平持续的时间大于了你设定的定时器的初始值ARR，那么就会出现问题了，假如是向上计数啊，那么计数到达ARR后，又要从0开始重新计数了，那么最终你还是用上述方法计算电平持续的时间的话，那么肯定会相差n个从0到ARR的计数的时间。
那么需要怎么做呢？
需要定义一个变量，干这么一件事：
具体过程：
主要源码如下：
timer.c中的timer设置
timer.c中的中断服务程序
mian.c
完整源码如下：截图可能看的不是很清晰，我把code也附上了，但是手机上看格式可能不是友好，但是在PC端看就是非常完美的。
timer.h
#ifndef __TIMER_H_
#define __TIMER_H_
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_it.h"
#include "misc.h"
/***********普通定时器**************/
void tim3_nvic_config(void);
void tim3_config(void);
//void tim4_nvic_config(void);
//void tim4_config(void);
/*********PWM输出*******************/
void TIM3_PWM_Init(u16 arr u16 psc);
/*********输入捕获*******************/
void TIM4_Cap_Init(u16 arr u16 psc);
#endif
timer.c
/******************************************************************************
STM32F103RBT6 只有4个定时器，3个通用定时器，1个高级定时器
通用定时器：
都挂在APB1总线上的
定时器实现步骤：
1.使能定时器的时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 ENABLE);
2.初始化定时器
3.开启定时器中断 配置nvic
4.使能定时器
5.编写中断服务程序
这个文件里面包含三个类型的demo：
定时器的定时实验
输出比较试验
输入捕获实验
*******************************************************************************/
#include "timer.h"
#include "usart.h"
/***********************普通定时器**********************************************/
void tim3_nvic_config(void) // 配置nvic
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_Init_Struct;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4); //设置组优先级 4为抢占优先级
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //设置定时器3中断
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4; //设置抢占优先级4
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //设置子优先级0
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能IRQ中断
NVIC_Init(&NVIC_Init_Struct); // 初始化NVIC寄存器
}
void tim3_config(void)
{
/******************************************************
16位的 计数的最大数为65535
固件库中的APB1的预分频系数为2 所以这个定时器的时钟是72MHz
定时器时钟经过PSC预分频器之后即：CK_CNT 用来驱动计数器计数
PSC是一个16位的分频器，
记一次数的时间：ck_clk = 72M/(PSC 1)的倒数
产生一次中断的时间 = 1/（ck_clk * ARR ）
那么定时时间为：（1/ck_clk） * （ARR 1）
ARR:自动装载寄存器的值，当计数器计数达到这个值的时候就会有中断溢出
PSC：时钟预分频数
******************************************************/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 ENABLE);// 开启时钟 用TIM3
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
tim3_nvic_config();
TIM_DeInit(TIM3);// 外设TIMX寄存器重设为缺省值的功能 可以不用加
// 500ms
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200-1; //时钟预分频数
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 5000-1; //自动重装载寄存器的值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //采样分频 再此 这个没有啥关系
TIM_TimeBaseInit(TIM3 &TIM_TimeBaseInitStruct); //初始化TIM3配置
TIM_ClearFlag(TIM3 TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志
TIM_ITConfig(TIM3 TIM_IT_Update ENABLE); // 使能中断 使用更新中断的方式
TIM_Cmd(TIM3 ENABLE); //开启时钟 使能定时器
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3 TIM_IT_Update) != RESET)//确认更新中断是不是发生
{
printf("TIM3 interrupt!\r\n");
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM3 TIM_FLAG_Update);// 清除更新中断的标志
}
/*****************************************************************************/
void tim4_nvic_config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_Init_Struct;
//对于 STM32 来说，设置 NVIC 的优先级分组为 4 时，
//NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4)就是全部配置为抢占式优先级。又因为
//STM32 的优先级设置仅使用 CM 内核 8bit 中的高 4bit，即只能区分 2^4 = 16 种优先级。因此
//当优先级分组设置为 4 的时候可供用户选择抢占式优先级为 0 到 15，共 16 个优先级，配置为 0
//表示最高优先级，配置为 15 表示最低优先级，不存在子优先级。
//在 NVIC 分组为 4 的情况下，抢占优先级可配置范围是 0-15，
//那么数值越小，抢占优先级的级别越高，
//即 0 代表最高优先级，15 代表最低优先级
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4); //设设置 NVIC 的优先级分组为 4
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //设置定时器5中断
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 5; //设置抢占优先级5
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //设置子优先级0
NVIC_Init_Struct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能IRQ中断
NVIC_Init(&NVIC_Init_Struct);
}
/*******************************************************************************
这个是定时器4的普通定时实验，为了做输入捕获实验，先注释掉
*******************************************************************************/
//void tim4_config(void)
//{
// TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
//
// tim4_nvic_config();
//
// RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4 ENABLE);
// TIM_DeInit(TIM4);
// // 1s
// TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 36000-1;//时钟预分频数
// TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式
// TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 2000-1;//自动重装载寄存器的值
// TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//采样分频
//
// TIM_TimeBaseInit(TIM4 &TIM_TimeBaseInitStruct); //初始化TIM2配置
// TIM_ClearFlag(TIM4 TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志
// TIM_ITConfig(TIM4 TIM_IT_Update ENABLE);
// TIM_Cmd(TIM4 ENABLE); //开启时钟
//}
//void TIM4_IRQHandler(void)
//{
// if(TIM_GetITStatus(TIM4 TIM_IT_Update) != RESET)//确认中断是不是发生
// {
// printf("TIM4 interrupt!\r\n");
// }
// TIM_ClearITPendingBit(TIM4 TIM_FLAG_Update);
//}
/****************************PWM输出*******************************************/
//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr u16 psc)
{
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 ENABLE); //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO ENABLE); //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3 ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5
//设置该引脚为复用输出功能 输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;//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(TIM3 &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
TIM_OC2Init(TIM3 &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3 TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3 ENABLE); //使能TIM3
}
/*****************************输入捕获实验*************************************************/
//定时器4通道1输入捕获配置 对应的管脚是PD12
TIM_ICInitTypeDef TIM4_ICInitStructure;
void TIM4_Cap_Init(u16 arr u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4 ENABLE); //使能TIM4时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD ENABLE); //使能GPIOA时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //PD12 清除之前设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PD12 输入
GPIO_Init(GPIOA &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA GPIO_Pin_0); //PD12 下拉
//初始化定时器4 TIM4
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(TIM4 &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM4输入捕获参数
TIM4_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01 选择输入端 IC1映射到TI1上 确定是哪个通道
TIM4_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
TIM4_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
TIM4_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频 不分频 每一个上升沿都捕获一次
TIM4_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
TIM_ICInit(TIM4 &TIM4_ICInitStructure);
//中断分组初始化
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //TIM4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); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_ITConfig(TIM4 TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1 ENABLE);//允许更新中断 允许CC1IE捕获中断
TIM_Cmd(TIM4 ENABLE ); //使能定时器5
}
u8 TIM4CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
u16 TIM4CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void)
{
if((TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
{
// 更新中断部分
if (TIM_GetITStatus(TIM4 TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
{
if((TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了 把bit0~bit5都占完了
{
TIM4CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
TIM4CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
}
else TIM4CH1_CAPTURE_STA ; // 不是的话 就慢慢的加一
}
}
// 捕获中断部分
if (TIM_GetITStatus(TIM4 TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
{
if(TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X40) //捕获到一个下降沿
{
TIM4CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获到一次高电平脉宽
TIM4CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM4);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM4 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 程序开始先进的是这个地方
{
TIM4CH1_CAPTURE_STA=0; //清空
TIM4CH1_CAPTURE_VAL=0;
TIM_SetCounter(TIM4 0);
TIM4CH1_CAPTURE_STA|=0X40; //标记捕获到了上升沿
TIM_OC1PolarityConfig(TIM4 TIM_ICPolarity_Falling); //CC1P=1 设置为下降沿捕获
}
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM4 TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}
mian.c
/******************************************************************
*示例说明：stm32f103rbt6程序实例
2019.5.19 外部中断(no)
2019.5.20 独立看门狗
2019.5.21 窗口看门狗
2019.5.25 定时器中断
2019.5.27 PWM输出实验（no）
2019.5.30 输入捕获实验
*作者:小5
*****************************************************************/
/* Standard includes. */
#include <stdio.h>
/* Library includes.*/
#include "stm32f10x.h"
/* Hardware Library */
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "wdg.h"
#include "timer.h"
extern u8 TIM4CH1_CAPTURE_STA; //输入捕获状态
extern u16 TIM4CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
delay_init();
usart_config();
led_gpio_init();
u32 temp=0;
TIM4_Cap_Init(0XFFFF 72-1); //以1Mhz的频率计数
// tim3_config();
// tim4_config();
// 计数器的装载值即ARR为900 从0开始计数
// TIM3_PWM_Init(899 0); //不分频 时钟频率就是72M。PWM频率=72000000/900=80Khz
// u16 led0pwmval=0;
// u8 dir=1;
// key_gpio_init();
// EXTIX_Init(); //外部中断初始化
// IWDG_Init(4 625); //预分频数为64 重载值为625 溢出时间为1s
// LED0_OFF();
// delay_ms(300);
//
// // 装载的计数初值为7f，上窗口值位5f，下窗口的值位3f，在0x40的时候就会产生中断，这个中断就要去喂狗
// WWDG_Init(0X7F 0X5F WWDG_Prescaler_8);//计数器值为7f 窗口寄存器为5f 分频数为8
while(1)
{
/**********************************************************************
独立看门狗：
程序开始进入得时候，led0是一个闪烁的状态，当按钮3一直点击的情况下，
就喂狗了，就复位一次，灭，
要是没有按按钮，那么这个看门狗就会自己计数，计数到0，喂一次狗，复位一次
**********************************************************************/
// if(key_scan(0)==BUTTON3_PRESS)
// {
// IWDG_Feed();//如果WK_UP按下 则喂狗
// }
// delay1_ms(10);
/**********************************************************************
窗口看门狗测试：
我们不喂狗，开始的时候灯是处于熄灭的状态的，300ms后进入循环，灯亮，一直没有去喂狗
程序就会复位，灯灭过一会灯亮，还是没有喂狗，那么呈现的状态就是灯在闪烁了
我们喂狗，这个灯开始灭，然后亮，再过一小段时间，喂狗了，那么初值又被装载进去了
这个灯一直是亮的，然后又到喂狗时间了，又产生了中断，继续喂狗，这个动作就周而复始了
**********************************************************************/
// LED0_ON();
/*************pwm输出****************************/
// delay_ms(10);
// if(dir)led0pwmval ;
// else led0pwmval--;
//
// if(led0pwmval>300)dir=0;
// if(led0pwmval==0)dir=1;
// TIM_SetCompare2(TIM3 led0pwmval);// 这个led0pwmval值就是CCR
/*****************输入捕获实验*********************/
delay_ms(10);
if(TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿
{
temp=TIM4CH1_CAPTURE_STA&0X3F;// 把bit0到bit5里面存的数值赋值给temp。溢出了多少次
temp*=65536;//溢出时间总和 单位：us 每一次溢出其实就是从0加到了65536.
temp =TIM4CH1_CAPTURE_VAL;//得到总的高电平时间
printf("HIGH:%d us\r\n" temp);//打印总的高点平时间
TIM4CH1_CAPTURE_STA=0;//开启下一次捕获
}
}
// return 0;
}
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