STNM32——输入捕获（IC）功能

1. IC介绍
2. 频率的测量方法
3. IC基本结构以及PWMI基本结构，以及基本使用步骤
4. 相关函数的介绍
5. 目标代码

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一.IC介绍

1.IC（Input Capture）输入捕获，输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数

2.每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道。可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比

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二.频率的测量方法

1.测频法：在闸门开启时间T内，对上升沿（下降沿）计次，得到次数N。频率f = N / T。

2.测周法：在两个上升沿内，对经过的标准频率Fc计次得到N，频率f = Fc / N。（两个上升沿是一个周期，记一次数是1 / Fc秒，计N次得到周期T = N / Fc）

• 在使用上1.适合于高频信号，2.适合低频信号

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三.IC基本结构以及PWMI基本结构

1.IC的基本结构

2.执行顺序（以输入捕获单元1为例）：经过TI1FP1之后CNT值锁存到CCR1中，同时触发源选择，选中TI1FP1为触发信号，在从模式可以做到CNT清0

• 注：触发源选择中只有TI1FP1和TI2FP2，没有TI3和TI4

3.使用测周法进行计算，CCR1中存储的CNT的值就是N，Fc通过PSC预分频器得到

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1.PWMI基本结构

2.与IC区别是使用了两个通道同时捕获一个引脚的信号

• CCR1依旧不变，CCR2捕获的是高电平的时间，不触发清0.
• 通过CCR2/CCR1就可以得到占空比
• 在使用上，一个配置成上升沿触发一个下降沿触发，一个直连输入一个交叉输入（了解一下就行，具体见下方代码直接配置好了）

3.使用步骤：RCC开启时钟->配置GPIO->配置时基单元->配置输入捕获单元->触发源->从模式->启动TIM定时器

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四.相关函数的介绍

• TIM_ICInit，TIM_PWMIConfig，从Init和Config可以知道是初始化，开启对应功能的代码
• 注：TIM_PWMIConfig与Init一样但是可以初始化两个通道，只支持通道1，2
• TIM_SelectInputTrigger：选择输入触发源
• TIM_SelectSlaveMode：选择从模式
• 
• TIM_GetCapture1：读出CCR1的值（别的通道更换对应数字）

没有介绍的函数大概率在前面有过介绍

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五.目标代码

• 使用PWMI模式测量频率和占空比

1.RCC开启时钟

    /*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//这里用的TIM3进行输入，是APB1的外设
	/*注意pwm的波形输出在引脚上，这里再初始一下GPIOA*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//TIM3的通道1在PA6

2.配置GPIO和时基单元（前有介绍），注意一下GPIO的的输入模式

    /*配置时基单元以及需要用到的GPIO口*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	/*配置时基单元*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//控制时钟分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数器模式，向上计数这种
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;//ARR自动重装器的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;//PSC预分频器值，决定计数计数标准频率
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值，高级计时器用的
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//需要结构体参数，记得取地址符
	
	/*GPIO用*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;
	GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入模式
	GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruture);

3.配置输入捕获单元

    /*配置输入捕获单元*/
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//选择通道,通道1
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;//滤波器，增大滤波器参数可以有效避免干扰
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Rising;//边沿极性选择,上升沿触发
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//输入捕获单元里的PSC（不是时基单元那个），
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//选择触发信号从那个引脚输入，直连通道
	
	TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStructure);//更换ICInit使用PWMIConfig，直接配置好两个通道

4.配置触发源和从模式

    /*配置触发源*/
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);//TIM3通道1的TF1FP1触发
	/*配置从模式*/
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//将对应的CNT清0

5.最后启动定时器

    /*启动定时器*/
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

• 补充函数：

• /**
    *@brief    使用测周法计算频率，之后获取频率
    *@param 无
    *@retval  频率值
    */
  uint32_t IC_GetFrqe(void)
  {
  	return 1000000 / TIM_GetCapture1(TIM3);//返回频率值，Frqe = Fc / N
  }

• /**
    *@brief    获取占空比，但占空比是0到1的数，乘100方便观测
    *@param 无
    *@retval  占空比
    */
  uint32_t IC_GetDuty(void)
  {
  	return TIM_GetCapture2(TIM3)*100 / TIM_GetCapture1(TIM3);//返回频率值，Duty = CCR2 / CCR1
  }
  

  6.主函数以及接线图如下（IC的工程部分省略了）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "pwm.h"
#include "IC.h"


int main(void)
{
	PWM_Init();
	IC_Init();
	OLED_Init();
	
	OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
	OLED_ShowString(2,1,"Duty:00%");
	
	/*将PWM信号输出到PA0，再通过导线输出到PA6*/
	PWM_SetPSC(720 - 1);         //frqe = 72M /(PSC + 1) / (ARR + 1)
	PWM_SetCompare1(50);         //占空比 = CCR / 100
	
	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1,6,IC_GetFrqe(),5);//显示频率
		OLED_ShowNum(2,6,IC_GetDuty(),5);//显示占空比
	}
}