輸入捕獲模式可以用來測量脈沖寬度或者測量頻率。STM32的定時器,除了TIM6和TIM7,其他定時器都有輸入捕獲功能。STM32的輸入捕獲,簡單的說就是通過檢測TIMx_CHx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(TIMx_CCRx)里面,完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發中斷/DMA 等.
例如:我們用到TIM5_CH1來捕獲高電平脈寬,也就是要先設置輸入捕獲為上升沿檢測,記錄發生上升沿的時候TIM5_CNT的值。然后配置捕獲信號為下降沿捕獲,當下降沿到來時,發生捕獲,並記錄此時的TIM5_CNT值。這樣,前后兩次TIM5_CNT之差,就是高電平的脈寬,同時TIM5的計數頻率我們是知道的,從而可以計算出高電平脈寬的准確時間。
首先TIMx_ARR和TIMx_PSC,這兩個寄存器用來設自動重裝載值和TIMx的時鍾分頻。
再來看看捕獲/比較模式寄存器1:TIMx_CCMR1,這個寄存器在輸入捕獲的時候,非常有用;TIMx_CCMR1明顯是針對2個通道的配置,低八位[7:0]用於捕獲/比較通道1的控制,而高八位[15:8]則用於捕獲/比較通道2的控制,因為TIMx還有CCMR2這個寄存器,所以可以知道CCMR2是用來控制通道3和通道4(詳見《STM32參考手冊》290頁,14.4.8節)。
這里用到TIM5的捕獲/比較通道1,我們重點介紹TIMx_CMMR1的[7:0]位(其實高8位配置類似)。
再來看看捕獲/比較使能寄存器:TIMx_CCER;
接下來我們再看看DMA/中斷使能寄存器:TIMx_DIER,我們需要用到中斷來處理捕獲數據,所以必須開啟通道1的捕獲比較中斷,即CC1IE設置為1。
控制寄存器:TIMx_CR1,我們只用到了它的最低位,也就是用來使能定時器的;
最后再來看看捕獲/比較寄存器1:TIMx_CCR1,該寄存器用來存儲捕獲發生時,TIMx_CNT的值,我們從TIMx_CCR1就可以讀出通道1捕獲發生時刻的TIMx_CNT值,通過兩次捕獲(一次上升沿捕獲,一次下降沿捕獲)的差值,就可以計算出高電平脈沖的寬度。
使能捕獲和更新中斷(設置TIM5的DIER寄存器)
因為我們要捕獲的是高電平信號的脈寬,所以,第一次捕獲是上升沿,第二次捕獲時下降沿,必須在捕獲上升沿之后,設置捕獲邊沿為下降沿,同時,如果脈寬比較長,那么定時器就會溢出,對溢出必須做處理,否則結果就不准了。這兩件事,我們都在中斷里面做,所以必須開啟捕獲中斷和更新中斷。
1 void init_tim2_cam(u16 psc, u16 arr, u8 way, u8 dir) 2 { 3 RCC->APB1ENR |= 1 << 0; //使能定時器2時鍾 4 RCC->APB2ENR |= 1 << 2; //使能PortA 5 6 switch (way) 7 { 8 case 1: 9 GPIOA->CRL &= 0xfffffff0; 10 GPIOA->CRL |= 0x00000008; 11 break; 12 case 2: 13 GPIOA->CRL &= 0xffffff00; 14 GPIOA->CRL |= 0x00000088; 15 break; 16 case 3: 17 GPIOA->CRL &= 0xfffff000; 18 GPIOA->CRL |= 0x00000888; 19 break; 20 case 4: 21 GPIOA->CRL &= 0xffff0000; 22 GPIOA->CRL |= 0x00008888; 23 break; 24 } 25 26 TIMER->PSC = psc; 27 TIMER->ARR = arr; 28 29 switch (way) 30 { 31 case 4: 32 TIMER->CCMR2 |= 1 << 8; 33 if (dir == 0) 34 TIMER->CCER |= 1 << 13; //下降沿捕獲 35 else 36 TIMER->CCER &= ~(1 << 13); //上升沿捕獲 37 TIMER->CCER |= 1 << 12; 38 TIMER->DIER |= 1 << 4; 39 case 3: //CCR3 PA2 40 TIMER->CCMR2 |= 1 << 0; 41 if (dir == 0) 42 TIMER->CCER |= 1 << 9; //下降沿捕獲 43 else 44 TIMER->CCER &= ~(1 << 9); //上升沿捕獲 45 TIMER->CCER |= 1 << 8; 46 TIMER->DIER |= 1 << 3; 47 case 2: //CCR2 PA1 48 TIMER->CCMR1 |= 1 << 8; //CCR2配置通道方向:輸入 49 if (dir == 0) 50 TIMER->CCER |= 1 << 5; //下降沿捕獲 51 else 52 TIMER->CCER &= ~(1 << 5); //上升沿捕獲 53 TIMER->CCER |= 1 << 4; //CCR2通道捕獲使能 54 TIMER->DIER |= 1 << 2; //CCR2通道允許捕獲中斷 55 case 1: //>CCR1 PA0 56 TIMER->CCMR1 |= 1 << 0; //CCR1配置通道方向:輸入 57 if (dir == 0) 58 TIMER->CCER |= 1 << 1; //下降沿捕獲 59 else 60 TIMER->CCER &= ~(1 << 1); //上升沿捕獲 61 TIMER->CCER |= 1 << 0; //CCR1捕獲使能 62 TIMER->DIER |= 1 << 1; //CCR1通道允許捕獲中斷 63 break; 64 } 65 TIMER->DIER |= 1 << 0; //允許更新中斷 66 MY_NVIC_Init(1, 2, TIM2_IRQChannel, 2); //中斷 67 TIMER->CR1 = 0x01; //使能定時器 68 TIMER->SR &= ~(1 << 0); 69 }