2019年01月30日 | STM32定时器5的输入捕获实验

此处使用的普中开发板，实验内容定时器5输入捕获通道1的高电平时长。

软件实现方法：

定时器5主要使用了两个功能：

①时基单元；②输入捕获；

从下文可知，通过定时器5捕获到相应的极性（eg:上升沿或高电平and so on）后，保存计数器的当前值到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中。而后，通过第二次捕获成功后，通过差值就可以求出该极性的周期或保持时间。此实验室捕获高电平的时间，通过先捕获上升沿再捕获下降沿，即可求出一个高电平的时长。

数据手册描述如下：

在输入捕获模式下，当检测到ICx信号上相应的边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存

器(TIMx_CCRx)中。当发生捕获事件时，相应的CCxIF标志(TIMx_SR寄存器)被置1，如果开放

了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA请求。如果发生捕获事件时CCxIF标志已经为

高，那么重复捕获标志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置1。写CCxIF=0可清除CCxIF，或读取存储

在TIMx_CCRx寄存器中的捕获数据也可清除CCxIF。写CCxOF=0可清除CCxOF。 

以下例子说明如何在TI1输入的上升沿时捕获计数器的值到TIMx_CCR1寄存器中，步骤如下： 

● 选择有效输入端：TIMx_CCR1必须连接到TI1输入，所以写入TIMx_CCR1寄存器中的

CC1S=01，只要CC1S不为’00’，通道被配置为输入，并且TIMx_CCR1寄存器变为只读。 

●  根据输入信号的特点，配置输入滤波器为所需的带宽(即输入为TIx时，输入滤波器控制位是

TIMx_CCMRx寄存器中的ICxF位)。假设输入信号在最多5个内部时钟周期的时间内抖动，

我们须配置滤波器的带宽长于5个时钟周期；因此我们可以(以fDTS频率)连续采样8次，以确

认在TI1上一次真实的边沿变换，即在TIMx_CCMR1寄存器中写入IC1F=0011。 

● 选择TI1通道的有效转换边沿，在TIMx_CCER寄存器中写入CC1P=0(上升沿)。 

● 配置输入预分频器。在本例中，我们希望捕获发生在每一个有效的电平转换时刻，因此预

分频器被禁止(写TIMx_CCMR1寄存器的IC1PS=00)。 

● 设置TIMx_CCER寄存器的CC1E=1，允许捕获计数器的值到捕获寄存器中（使能输入捕获）。 

● 如果需要，通过设置TIMx_DIER寄存器中的CC1IE位允许相关中断请求，通过设置

TIMx_DIER寄存器中的CC1DE位允许DMA请求。 

当发生一个输入捕获时： 

● 产生有效的电平转换时，计数器的值被传送到TIMx_CCR1寄存器。 

●  CC1IF标志被设置(中断标志)。当发生至少2个连续的捕获时，而CC1IF未曾被清除，

CC1OF也被置1。 

● 如设置了CC1IE位，则会产生一个中断。 

● 如设置了CC1DE位，则还会产生一个DMA请求。 

为了处理捕获溢出，建议在读出捕获溢出标志之前读取数据，这是为了避免丢失在读出捕获溢

出标志之后和读取数据之前可能产生的捕获溢出信息。

使用库函数可以简化许多步骤，毕竟是别人包装好的函数来着。

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//声明一个结构体变量，用来初始化定时器

TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* 开启定时器5时钟 */

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); //使能TIM5时钟

TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1); //清除中断和捕获标志位

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 0xffff; //设定计数器自动重装值

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 71;   //以1Mhz的频率计数 一次即是1us

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;   //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStructure);//根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1映射到TI1上 

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获 

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上 

TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,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输入捕获通道1

//中断分组初始化

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM5_IRQn; //打开TIM5的全局中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //抢占优先级为0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //响应优先级为1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); //使能或者失能TIMx外设

TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1, ENABLE ); //使能或者失能指定的TIM中断

中断处理函数

void TIM5_IRQHandler()   //定时器5输入捕获中断函数

{

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); //获得TIMx输入捕获1的值

TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获

}

else

{

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); //设置为下降沿捕获

}

}

TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位

}

库函数的处理方式，是将手册上说到条件逐一封装到TIM_ICInitTypeDef 结构体中，再通过TIM_ICInit()函数将相应的值填写到寄存器中即可。