一、输入捕获介绍
在定时器中断实验章节中我们介绍了通用定时器具有多种功能，输入捕获就是其中一种。STM32F1 除了基本定时器 TIM6 和 TIM7，其他定时器都具有输入捕获功能。输入捕获可以对输入的信号的上升沿，下降沿或者双边沿进行捕获，通常用于测量输入信号的脉宽、测量 PWM 输入信号的频率及占空比。
输入捕获的工作原理比较简单，在输入捕获模式下，当相应的 ICx 信号检测到跳变沿后，将使用捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)来锁存计数器的值。简单的说就是通过检测 TIMx_CHx 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（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。下面我们以输入捕获测量脉宽为例，通过一个简图来介绍输入捕获的工作原理，如图 所示：
从上图可以看出，t1-t2 时间就是我们需要测量的高电平时间，假如定时器工作在向上计数模式，测量方法是：首先设置定时器通道 x 为上升沿捕获，这样在 t1 时刻，就会捕获到当前的 CNT 值，然后立即清零 CNT，并设置通道 x 为下降沿捕获，这样到 t2 时刻，又会发生捕获事件，得到此时的 CNT 值，记为 CCRx2。根据定时器的计数频率，我们就可以算出 t1-t2 的时间，从而得到高电平脉宽。在 t1-t2 时间内可能会出现 N 次定时器溢出，因此我们还需要对定时器溢出进行处理，防止因高电平时间过长发生溢出导致测量数据不准。CNT计数的次数等于：N*ARR+CCRx2，有了这个计数次数，再乘以 CNT 的计数周期，即可得到 t2-t1 的时间长度，即高电平持续时间。
二、输入捕获配置步骤
（1）使能定时器及端口时钟，并设置引脚复用器映射和引脚模式等
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;
（2）初始化定时器参数,包含自动重装值，分频系数，计数方式等
TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
（3）设置通用定时器的输入捕获参数，开启输入捕获功能
TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);
（4）开启捕获和定时器溢出（更新）中断
TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)
（5）设置定时器中断优先级，使能定时器中断通道 NVIC初始化库函数是
NVIC_Init()
（6）使能定时器
TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
（7）编写定时器中断服务函数
void TIM5_IRQHandle（）
三、代码举例
所要实现的功能是：使用TIM5的CH1检测输入信号高电平脉宽， 将检测的高电平脉宽时间通过printf函数打印出来，同时让D1指示灯不 断闪烁表示系统正常运行。（使用普中stm32f103开发板）
1 #ifndef _input_H 2 #define _input_H
3
4 #include "system.h"
5
6 extern u8 TIM5_CH1_CAPTURE_STA; //输入捕获的状态
7 extern u16 TIM5_CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值
8
9
10 void TIM5_CH1_Input_Init(u16 arr,u16 psc); 11
12 #endif
（原子开发板资料）
bit7位置1时表示成功捕获完一次高电平（按键按下直到抬起整个过程结束）；代码58、66、79
bit6位置1时表示获得高电平的标志位，（表示按键已经按下）代码62、77、87
bit0~5位表示高电平时间是定时器溢出的次数（即在按键按下时定时器溢出几次）
如果溢出次数超过了6位所能表示的范围时怎么办？
代码64—68解决办法
就是在TIM5_CH1_CAPTURE_STA==0x3f 时将 TIM5_CH1_CAPTURE_STA变量强制bit7置1（即强制捕获完成去执行主函数代码27以后的代码段，然后重新进行下一次的捕获） TIM5_CH1_CAPTURE_STA|=0x80;
1 #include "input.h"
2
3 u8 TIM5_CH1_CAPTURE_STA; //输入捕获状态
4 u16 TIM5_CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值
5
6 /******************************************************************************* 7 * 函 数 名 : TIM5_CH1_Input_Init 8 * 函数功能 : TIM5_CH1输入捕获初始化函数 9 * 输 入 : arr：自动重装载值 10 psc：预分频系数 11 * 输 出 : 无 12 *******************************************************************************/
13 void TIM5_CH1_Input_Init(u16 arr,u16 psc) 14 { 15 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; 16 TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; 17 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 18 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 19
20 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 21 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);//使能TIM5时钟
22
23 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//管脚设置
24 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD; //设置下拉输入模式
25 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */
26
27 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr; //自动装载值
28 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; //分频系数
29 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 30 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //设置向上计数模式
31 TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStructure); 32
33 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1; //通道1
34 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x00; //滤波
35 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//捕获极性
36 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1; //分频系数
37 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直接映射到TI1
38 TIM_ICInit(TIM5,&TIM_ICInitStructure); 39 TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE); 40
41 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;//中断通道
42 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级
43 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0; //子优先级
44 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
45 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 46
47 TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); //使能定时器
48 } 49
50 /******************************************************************************* 51 * 函 数 名 : TIM5_IRQHandler 52 * 函数功能 : TIM5中断函数 53 * 输 入 : 无 54 * 输 出 : 无 55 *******************************************************************************/
56 void TIM5_IRQHandler(void) 57 { 58 if((TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0x80)==0) //还未成功捕获
59 { 60 if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)) //发生更新中断
61 { 62 if(TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0X40)//捕获到了高电平
63 { 64 if((TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0x3f)==0x3f) //高电平时间太长
65 { 66 TIM5_CH1_CAPTURE_STA|=0x80; //标志一次捕获成功
67 TIM5_CH1_CAPTURE_VAL=0xffff; 68 } 69 else
70 { 71 TIM5_CH1_CAPTURE_STA++; 72 } 73 } 74 } 75 if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_CC1)) //发生捕获中断
76 { 77 if(TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0X40)//捕获到了高电平
78 { 79 TIM5_CH1_CAPTURE_STA|=0x80; //成功捕获一次高电平
80 TIM5_CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5); 81 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置上升沿捕获
82 } 83 else
84 { 85 TIM5_CH1_CAPTURE_STA=0; 86 TIM5_CH1_CAPTURE_VAL=0; 87 TIM5_CH1_CAPTURE_STA|=0x40; //捕获到高电平标志
88 TIM_Cmd(TIM5,DISABLE); 89 TIM_SetCounter(TIM5,0); //定时器初值为0
90 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling); //设置下降沿捕获
91 TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); 92 } 93 } 94 } 95 TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); 96 }
1 #include "system.h"
2 #include "SysTick.h"
3 #include "led.h"
4 #include "usart.h"
5 #include "input.h"
6
7
8 /******************************************************************************* 9 * 函 数 名 : main 10 * 函数功能 : 主函数 11 * 输 入 : 无 12 * 输 出 : 无 13 *******************************************************************************/
14 int main() 15 { 16 u8 i=0; 17 u32 indata=0; 18
19 SysTick_Init(72); 20 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 分2组
21 LED_Init(); 22 USART1_Init(9600); 23 TIM5_CH1_Input_Init(0xffff,71); //以1M频率计数
24
25 while(1) 26 { 27 if(TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0x80) //成功捕获
28 { 29 indata=TIM5_CH1_CAPTURE_STA&0x3f; 30 indata*=0xffff; //溢出次数乘以一次的计数次数时间 us
31 indata+=TIM5_CH1_CAPTURE_VAL;//加上高电平捕获的时间
32 printf("高电平持续时间：%d us\r\n",indata); //总的高电平时间
33 TIM5_CH1_CAPTURE_STA=0; //开始下一次捕获
34 } 35
36 i++; 37 if(i%20==0) 38 { 39 led1=!led1; 40 } 41 delay_ms(10); 42 } 43 }