通用定时器作为输入捕获的使用。我们将用 TIM5 的通道 1 (PA0)来做输入捕获,捕获 PA0 上高电平的脉宽(用 WK_UP 按键输入高电平),通过串口打印高电平脉宽时间

输入捕获简介

输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。 STM32 的定时器,除了 TIM6 和 TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。STM32 的输入捕获,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/比较寄存器(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。

我们用到 TIM5_CH1 来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记录发生上升沿的时候 TIM5_CNT 的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的 TIM5_CNT 值。这样,前后两次 TIM5_CNT 之差,就是高电平的脉宽,同时 TIM5 的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。

输入捕获的配置步骤:

1.开启 TIM5 时钟和 GPIOA 时钟,配置 P A0 为下拉输入

要使用 TIM5,我们必须先开启 TIM5 的时钟。这里我们还要配置 P A0 为下拉输入,因为我们要捕获 TIM5_CH1 上面的高电平脉宽,而 TIM5_CH1 是连接在 PA0 上面的。

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);    //使能 TIM5 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能 GPIOA 时钟
2.初始化 TIM5,设置 TIM5 的 ARR 和 PSC

在开启了 TIM5 的时钟之后,我们要设置 ARR 和 PSC 两个寄存器的值来设置输入捕获的自动重装载值和计数频率。 这在库函数中是通过 TIM_TimeBaseInit 函数实现的

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);
3.设置 TIM5 的输入比较参数,开启输入捕获  

输入比较参数的设置包括映射关系,滤波,分频以及捕获方式等。这里我们需要设置通道 1为输入模式,且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面,并且不使用滤波(提高响应速度)器,上升沿捕获。库函数是通过 TIM_ICInit 函数来初始化输入比较参数的:

void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct);

  同样,我们来看看参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef 的定义:

typedef struct
   {
    uint16_t TIM_Channel; //设置通道
    uint16_t TIM_ICPolarity; //设 置 输 入 信 号 的 有效 捕获 极性
    uint16_t TIM_ICSelection; //设置映射关系
    uint16_t TIM_ICPrescaler; //设置 输入捕获分频系数
    uint16_t TIM_ICFilter; //设置滤波器长度
   } TIM_ICInitTypeDef;

  配置代码是:

TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;
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);
4.使能捕获和更新中断(设置 TIM5 的 DIER 寄存器)  

因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第二次捕获时下降沿,必须在捕获上升沿之后,设置捕获边沿为下降沿,同时,如果脉宽比较长,那么定时器就会溢出,对溢出必须做处理,否则结果就不准了。这两件事,我们都在中断里面做,所以必须开启捕获中断和更新中断。

这里我们使用定时器的开中断函数 TIM_ITConfig 即可使能捕获和更新中断:

TIM_ITConfig( TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断和捕获中断
5.设置中断分组,编写中断服务函数  

设置中断分组主要是通过函数 NVIC_Init()来完成。分组完成后,我们还需要在中断函数里面完成数据处理和捕获设置等关键操作,从而实现高电平脉宽统计。在中断服务函数里面,跟以前的外部中断和定时器中断实验中一样,我们在中断开始的时候要进行中断类型判断,在中断结束的时候要清除中断标志位。使用到的函数分别为 TIM_GetITStatus()函数和 TIM_ClearITPendingBit()函数。

if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){}//判断是否为更新中断
if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET){} //判断是否发生捕获事件
TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);//清除中断和捕获标志位
6.使能定时器(设置 TIM5 的 CR1 寄存器)  

最后,必须打开定时器的计数器开关,  启动 TIM5 的计数器,开始输入捕获。

TIM_Cmd(TIM5,ENABLE );    //使能定时器 5

  例程:

#include "timer.h"
#include "led.h"
#include "usart.h" /**
* 定时器5通道1输入捕获配置
*/
void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); /*使能TIM5时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); /*使能GPIOA时钟*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; /**/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; /*PA0 输入*/
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); /*PA0 下拉*/ /*初始化定时器5 TIM5*/
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(TIM5,&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TIM5输入捕获参数 */
TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; /*CC1S=01 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 = 0; /*IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波*/
TIM_ICInit(TIM5,&TIM5_ICInitStructure); /*中断分组初始化*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn; /*TIM5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); TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);/*允许更新中断 ,允许CC1IE捕获中断*/
TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); /*使能定时器5*/
} u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值 /**
* 定时器5中断服务程序
*/
void TIM5_IRQHandler(void)
{
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)
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0x40)
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获到一次上升沿
TIM5CH1_CAPTURE_VAL = TIM_GetCounter(TIM5);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 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); //CC1P=1 设置为下降沿捕获
}
} }
TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); /*清除中断标志位*/
}

  

extern u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA;        //输入捕获状态
extern u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
int main(void)
{
u32 temp=0;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_Configuration(); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
uart_init(9600); //串口初始化为9600
LED_Init(); //LED端口初始化 TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //以1Mhz的频率计数
while(1)
{
delay_ms(10); if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿
{
temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
temp*=65536;//溢出时间总和
temp+=TIM5CH1_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
TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//开启下一次捕获
}
}
}

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-24219701-id-4098258.html

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