STM32 輸入捕獲功能

本文將介紹通過STM32的定時器輸入捕獲，如果對定時器不太熟悉的同學可以看下之前的文章《STM32基礎定時器詳解》，關於定時器的基礎功能不再詳解。下文將講解timer1的捕獲功能。

01、STM32捕獲功能

從STM32的定時器框圖中看

①部分基礎定時器模塊，已經在《STM32基礎定時器詳解》講解過了。

②部分捕獲/對比通道模塊，已經在《定時器的PWM功能》講解過了。

③部分是本文的重點，輸入捕獲模塊。

從上圖可以看出定時器1共有4個輸入捕獲通道。

 

下文以定時器1的捕獲通道2為例講解。

首先確定下對應的GPIO，從STM32F207數據手冊的Alternatefunction mapping看出，定時器1通道2對應的GPIO有PA9和PE11，下文將使用PE11。

02、輸入捕獲過程

輸入階段采樣對應的對輸入TIx，去產生濾波后的信號TIxF。然后極性選擇邊沿檢測器產生一個信號（TIxFPx），這個信號可以被用於服務模式控制器的觸發輸入或在作為捕獲命令。在捕獲寄存器前被預分頻。

輸出階段產生一個中間波形，被用於參考：OCxRef(高電平有效)。鏈地末尾末尾決定極0性。捕獲/比較通道1 主電路。

①處主要是設置輸入捕獲濾波器，輸入階段采樣對應的對輸入TIx，去產生濾波后的信號TIxF。一般應用場景不做濾波處理，設置TIMx_CCMR1的ICF[3:0]=0000，只要采集到上升沿，就觸發捕獲。

②處主要是設置輸入捕獲極性，設置TIMx_CCER的CC1P或CC1NP位，如果通道配置為輸出，為0表示高電平有效，為1表示低電平有效；如果配置成輸入模式，該位選擇是IC1還是IC1的反相信號作為觸發或捕獲信號。為0，表示不反相，為1表示反相。

③處設置輸入捕獲映射通道，設置TIMx_CCMR1的CC1S[1:0]位，這2位定義通道的方向(輸入/輸出)，及輸入腳的選擇:

0o:CC1通道被配置為輸出;

01:CC1通道被配置為輸入，IC1映射在Tl1上;

10: CC1通道被配置為輸入，IC1映射在TI2上;

11:CC1通道被配置為輸入，IC1映射在TRC上。此模式僅工作在內部觸發器輸入被選中時(由TIMx_SMCR寄存器的TS位選擇)。

④處設置輸入捕獲分頻器，TIMx_CCMR1的ICPS[1:0]位和TIMx_CCER的CC1E位。

 

TIMx_CCMR1的ICPS[1:0]這2位定義了CC1輸入(IC1)的預分頻系數。一旦CC1E='O(TIMx_CCER寄存器中)，則預分頻器復位。

00:無預分頻器，捕獲輸入口上檢測到的每一個邊沿都觸發一次捕獲;

01:每2個事件觸發一次捕獲;

10:每4個事件觸發一次捕獲;

11:每8個事件觸發一次捕獲。

 

TIMx_CCER的CC1E位

CC1通道配置為輸出:

0:關閉一OC1禁止輸出。

1:開啟一OC1信號輸出到對應的輸出引腳。

CC1通道配置為輸入:

該位決定了計數器的值是否能捕獲入TIMx_CCR1寄存器。

0:捕獲禁止;

0:捕獲使能。

 

最后我們還需要設置中斷，使系統快速響應輸入捕獲信號，主要是這只TIMx_DIER寄存器，如下：

使能允許更新中斷和通道2中斷

03、代碼配置

設置GPIO復用

/* TIM1 channel 2 pin (PE.11) configuration*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType =GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd =GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
 
/*Connect TIM pins to AF2 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource11, GPIO_AF_TIM1);

設定定時基礎功能

/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =0XFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (uint16_t)((SystemCoreClock) / 1000000) -1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
 
TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);

配置通道2

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel =TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Falling;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection =TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler =TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =0x0;
 
TIM_ICInit(TIM1, &TIM_ICInitStructure);

使能中斷

/* Enable the TIM1 global Interrupt*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM1_CC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM1_UP_TIM10_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority= 2;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 
/* Enablethe CC2 Interrupt Request */
TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_CC2|TIM_IT_Update, ENABLE);

使能定時器1

/* TIM enable counter */
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

下載代碼驗證測試

 

硬件和軟件開源地址：

https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6

 

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