定时器之输入捕获

输入捕获的作用

工作机制​
        输入捕获通过检测外部信号边沿（上升沿/下降沿）触发计数器（CNT）值锁存到捕获寄存器（CCRx），结合两次捕获值的差值计算信号时间参数。

• ​脉冲宽度测量：配置两个通道分别捕获上升沿和下降沿，计算两次捕获值的差值与分辨率的乘积（分辨率=1/定时器时钟频率）。

• ​频率测量：捕获连续两个上升沿的CNT差值，通过(频率=定时器时钟频率/周期差值)计算。

关键硬件模块​

• ​滤波器：消除信号毛刺（通过设置ICFilter参数控制采样频率）
• ​预分频器：控制捕获事件触发频率（如每2/4/8个边沿触发一次捕获）
• ​边沿检测器：通过CCER寄存器配置触发极性TIM_ICPOLARITY_RISING/FALLING

结构及其运行原理

基本结构如图

我们拿通道1来讲解他的结构和各结构的功能

输入捕获的硬件由以下关键模块组成：

​模块​	​功能描述​
​输入通道​	外部信号通过GPIO引脚输入到定时器的某个通道（如TIMx_CH1~CH4）
​边沿检测器​	检测信号的上升沿或下降沿（通过TIMx_CCER寄存器的CCxP位配置极性）
​数字滤波器​	抑制信号抖动（通过TIMx_CCMRx的ICxF位配置滤波窗口，滤除高频噪声）
​预分频器​	对输入信号进行分频（通过TIMx_CCMRx的ICxPSC位配置，如每2/4/8个边沿触发一次）
​捕获寄存器​	锁存当前定时器计数器（CNT）的值到TIMx_CCRx寄存器
​中断/事件生成​	触发捕获完成中断或DMA请求，通知CPU处理数据

信号和数据处理

第一阶段：输入滤波

第一阶段是将输入的信号进行滤波处理，信号经过滤波器和预分频器，滤除噪声并降低触发频率

第二阶段：边沿检测

边沿检测器检测到预设的边沿（上升沿或下降沿）时，触发捕获事件。上升沿脉冲或下降沿脉冲。

• 上升沿脉冲：当信号出现一个上升沿，就发出一个脉冲
• 下降沿脉冲：当信号出现一个下降沿，就发出一个脉冲

第三阶段：信号选择

信号来源有三种，直接、间接、TRC

• 直接输入模式（Direct Mode）​:外部信号直接连接到 ​同一通道的捕获寄存器。例如，TIMx_CH1的输入信号直接映射到TIMx_CCR1寄存器。
• 交叉输入模式（Indirect Mode）​:外部信号 ​跨通道映射到其他通道的捕获寄存器。例如，TIMx_CH1的输入信号映射到TIMx_CCR2寄存器。
• TRC：信号来源来自从模式控制器

信号的四种走向

第四阶段：分频

在分频阶段如果选择了2分频会出现当每个输出的脉冲累计为2时输出一个脉冲，分频越大响应的脉冲数量等于除分频数的值。分频后每输出一个脉冲就会触发一个ccx的事件，让CCRx寄存器记录触发ccx事件时CNT的值。