代码收藏家技术教程 2023-04-01

蓝桥杯嵌入式第五课–输入捕获

前言

输入捕获的考题十分明确，就是测量输入脉冲波形的占空比和频率，对我们的板子而言，就是检测板载的两个信号发生器产生的信号：

具体来说就是使用PA15和PB4来做输入捕获。

输入捕获原理简介

输入捕获能够对输入信号的上升沿和下降沿进行捕获，并且记录下捕获时定时器的数值以及触发中断。

借用一张图来阐明这个动作：

边沿触发，产生捕获中断

中断中读取当前的计数值CCR，并且将计数值清零

退出中断

因此通过计数值可以计算出高电平持续时间，这里面有一个溢出的问题，对于我们的信号发生器来说，其信号的频率比较高，计数器不会发生溢出，因此不需要考虑。

根据功能分为两类：

普通输入捕获（只能测频率）

PWM输入模式（可以测频率和占空比）

普通输入捕获

一、CubeMX配置

以及

之后要记得打开中断：

二、Keil软件编写

开启捕获

HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3,TIM_CHANNEL_1);

第一个参数是定时器句柄，在tim.c中定义，第二个参数是通道：

这里大家注意不要写成：HAL_TIM_IC_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);，少打两个字母，带来的后果是捕获失败！

我觉得应该是HAL_TIM_IC_Start函数只是开启了捕获，没有开启中断，所以如果读寄存器的话应该还是能读出来数据的。

编写回调函数

    void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance==TIM3)  //判断是哪个定时器触发
    {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)  //判断是哪个通道触发
        {
            Counter=HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1)+1;//获取计数值+1
            Freq=1000000/Counter;//计算频率
        }
    }
}

进入回调函数后，先判断定时器类型，再判断是哪个通道，完成之后再获取计数值，并且完成频率计算。

·大家这里还要注意，htim–Channel的参数类型是ActiveChannel，不要写成TIM_CHANNEL，因为一个是结构体变量类型，一个是函数的参数。

并且，经过实际验证，回调函数的末尾并不需要再次开启中断。

PWM输入捕获（双通道模式）

一、CubeMX配置

类似普通单通道输入捕获，这里就是将通道2的输入通道设置为简介模式，并且在下面的配置中，将其捕获的极性设置为下降沿：

双通道的原理借用下图展示：

我们只需要看一个周期，其它周期都一样，这样一来，通道一捕获的值为整个周期的持续时间，通道二捕获的值即为高电平的持续时间，这也为咱们的程序设计提供了依据。

二、Keil软件编写

开启捕获

HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);//开启CH1输入捕获中断        
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_2);//开启CH2输入捕获中断

编写中断回调函数

//输入捕获中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
     if(htim->Instance==TIM3)
      {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
        {
            T_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue (htim,TIM_CHANNEL_1)+1;//得到周期值
            Freq = 1000000 / T_Count;
            Duty = (float)D_Count/T_Count * 100;
        }
        else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
            D_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue (htim,TIM_CHANNEL_2)+1;//得到占空比
        }                    
    }    
}

由于我们使用双通道模式，因此无论是启动操作还是回调函数，都必须要写两个通道，这样代码思路就十分明确，便于我们记忆。