STM32模块TIM输入捕获功能详解（011系列）

频率测量方法

测频法（用于高频）结果更新慢，测量结果为闸门时间内的平均值，值平滑。

测周法（用于低频）结果更新快，取决于待测信号频率，一般几百几千HZ，受噪声影响，波动大。

测频法和测周法都有正负1误差，当两次计次N相同时，误差相同，即为中界频率。中界频率计算方法为将两式的N提出，两式取等，再化简得到。

STM32只能测量数字信号，若要测量模拟信号（如正弦波）的频率则需要搭建信号预处理电路（如用运放搭建比较器）。

使用测评法：对射式红外传感器计次，上升沿计次+1，再用定时器定1s中断，读取计次值并清零，此时计次值即为频率。

使用测周法：需使用输入捕获。

输入捕获介绍

输入捕获简介

可实现测量占空比和频率的硬件全自动执行。

输入捕获框图

fDTS为滤波器采样时钟来源，CCMR1寄存器的ICF控制滤波器参数。

异或门使得3个通道任意一个都可产生输出，用于三相无刷电机，无刷电机的3个霍尔传感器检测转子，此时定时器作为接口定时器驱动换向电路工作。

输入滤波器用于滤除毛刺信号，边沿检测器用于选择触发方式，每个通道都各有2个。以通道1为例，分别得到TI1FP1输入到通道1的后续电路和TI1FP2输出到通道2的后续电路。

交叉连接：1.能灵活切换输入源 2.一个输入映射2个捕获单元，即PWMI模式经典结构。

PWMI模式：1个通道上升沿触发，捕获周期，另一个通道下降沿触发，用于捕获占空比。双通道捕获一个引脚。

每来一个触发信号，CNT值向CCR转运，同时会发生捕获事件，会在状态寄存器置标志位，同时产生中断，可用于事件处理。

主从触发模式

主模式：定时器内部信号触发别的外设。（参考手册14.4.1/2 CR1和CR2）

从模式：接受其他外设或自身外设信号控制定时器运行。（参考手册14.4.3 SMCR）

CNT自动清零：TI1FP1输出的同时作为触发源进入TRGI触发从模式，使定时器进入从模式自动清零CNT。

输入捕获基本结构

标准频率（CNT计数频率）=72M/预分配系数

CNT从模式自动清零只适用于通道1，2，通道3，4只能开启捕获中断，在中断中手动清零。

PWMI模式基本结构

滤波器和分频器同为计次，但滤波器计次不会改变信号原有频率，因为其的采样频率远高于信号频率，因此只能滤除高频噪声，使信号平滑。

模块实验

实验一：输入捕获模式测频率

1）接线图

2）函数

1060：配置单个通道输入捕获 1061：配置2个通道输入捕获形成PWMI模式  1065：给输入捕获结构体赋初始值 1085：输入触发源TRGI选择  1122:输出触发源TRGO选择  1123：选择从模式  1131-1135：配置不同通道的分频器  1136-1139：读取不同通道的CCR，用于计算输入信号频率

3）代码

（1）设置频率和占空比

（2）初始化函数

（3）频率计算

（4）主函数

4）实验现象

 实验二：PWMI模式测占空比

1）接线图

2）代码

（1）初始化函数（对实验一IT_INIT函数改为PWMIConfig函数即可。后者会根据参数通道自动相反配置另一个通道，形成PWMI结构）

（2）计算频率和占空比

（3）主函数

3）实验现象

（知识自学习专题，课程资料来源江协科技）

作者：YTao_G