STM32外部时钟脉冲计数实验详解

STM32 外部时钟脉冲计数实验

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前言

最近在学正点原子的HAL库视频，通用定时器脉冲计数功能的实现，以前都习惯用标准库了，所以现在尝试参考HAL库的原理用标准库的思想来实现这个功能。

1、实验原理

本实验使用外部时钟模式1，外部输入引脚作为定时器的时钟来源。
使用开发板的 WK_UP 按键按下产生高电平脉冲作为定时器的计数器时钟来源，计数器工作在递增计数模式，那么每来一个上升沿信号，计数器就加一。即每按下一次按键产生一次高电平脉冲，计数器加一，一直计数到ARR的值溢出从新计数。

2、开发板原理图

2、定时器工作原理框图

外部时钟源信号通过通道 1 输入后，TI1 分别要经过滤波器、边沿检测器后来到 TI1FP1，被触发输入选择器选择为触发源，接着来到从模式控制器，从模式选择为外部时钟模式 1，这时候外部时钟源信号就会到达时基单元的预分频器，最后，经过分频后就可作为计数器的计数时钟了。外部时钟源信号的边沿计数个数会保存到计数器寄存器中，需要时直接读取 CNT 的值即可。

2、主要源码

示例代码如下：

void tim2_Init(u8 arr)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure = {0};

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);       /* 使能TIM2时钟 */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);      /* 使能GPIOA时钟 */

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;                 /* PA0 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;              /* 下拉输入 */
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     /* 初始化GPIOA */
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);                         /* IO初始化为低电平 */

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;                    /* 设置重装载值 */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;                   /* 预分频器为0 */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;    /* 不分频 */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;/* 向上计数模式 */
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);            /* 初始化TIM2时基单元 */

    TIM_ITRxExternalClockConfig(TIM2, TIM_TS_ETRF);            /* 配置定时器2外部触发 */
    TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0);/* 外部时钟模式2的配置 */
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                     /* 使能定时器2 */
}

相关成员解析：

int main(void)
{
    u8 key ，count; 
    u8 oldcnt = 0;
    
    delay_init();           //延时函数初始化
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
    uart_init(115200);      //串口初始化为 115200
    LED_Init();             //初始化与LED连接的硬件接口
    KEY_Init();
    tim2_Init(10);//计数值为10次
    while(1)
    {
        key = KEY_Scan(0);
        if(key == KEY1_PRES)
        {
            TIM_SetCounter(TIM2, 0);//清空计数值
        }
        
        count = TIM_GetCounter(TIM2);//获取计数值
        if(oldcnt != count)
        {
            oldcnt = count;
            printf("CNT:%d\r\n", oldcnt);
        }
    }
}

理想的实验结果：

不理想的实验结果：

3、总结

通用定时器的频率计数学习起来还是比较好理解的，只要把定时器的工作模式和工作原理框图弄明白就比较好理解了。
测试时有时候结果很不理想，数值跳的很明显，不确定是不是按键抖动引起的，还是我程序设计逻辑上不够严谨导致的。