基于STM32F407系列开发板通用定时器输入捕获和输出比较功能

最新推荐文章于 2025-04-24 15:02:20 发布

skyllykiki

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文章标签： stm32 单片机嵌入式硬件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/skyllykiki/article/details/143672558

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1）通用定时器特征

具有基本定时器的所有功能，外加输入捕获和输出比较的功能。

TIM2-TIM5的特点

根据中文参考手册：
在这里插入图片描述

TIM9-12的特点

和TIM2~TIM5的区别重装载值全部为16位的只支持递增只有2个独立通道

TIM10/11/13/14的特点

和TIM9/12的区别在于只有一个独立通道

总结通用定时器的共同点

只有记住所有定时器都支持16位的递增计数方式，分频系数在1~65536之间

通用定时器的基本框架图

在这里插入图片描述
通用定时器的基本时基单元分为：
计数器寄存器：CNT
自动重装载值寄存器：ARR
预分频系数寄存器：PSC

通用定时器时钟源选择

一般选择内部时钟，因为内部时钟稳定、同步、方便的特点，可以由单片机直接提供
在这里插入图片描述
使用内部时钟源需要禁止从模式控制器（ TIMx_SMCR 寄存器中 SMS=000），在TIMx_CR1 寄存器中， CEN （时钟使能）位、 DIR 位（计数器计数方向位，向上或向下计数）和 UG 位（更新事件生成位）为实际控制位，并且只能通过寄存器位操作更改（UG 除外，仍自动清零）。当对 CEN 位写入 1 时，预分频器的时钟就由内部时钟 CK_INT 提供，所以一般会写在配置通用定时器最后一行

3）外部时钟源选择

TIMx_SMCR 寄存器中用来选择外部时钟
在这里插入图片描述
如果 SMS=111 时，根据上图描述1111:fSAMPLING=fDTS/32,N=8
需要求fSAMPLING,就需要知道fDTS的大小(CR1寄存器的8~9位)
例如CR1我们选择了10这个选项
10:tDTS=4×tCK_INT
fCK_INT为定时器时钟 STM32F407VG的TIM2(84MHz)
tDTS为tCK_INT的四倍 fDTS为fCK_INT的1/4
fDTS=84MHz/4=21MHz
此时fSAMPLING=fDTS/32=656.250KHz
N=8表示八个事件为一个有效边沿，再次进行8分频
此时滤波后的频率为fSAMPLING/8=82KHz
当然这只是其中的一种计算方式，我们选择每一种时钟源的触发方式，对我们的输入捕获其实都没什么影响，所以说这16种模式下其实可以任选。

在这里插入图片描述
我们需要清楚滤波器和边沿检测器如何配置、和输入捕获功能的配置

根据上图我们可以选择：
1.内部时钟（一般我们都选择这个）
2.外部时钟模式1
3.外部时钟模式2

对于捕获输入通道选择

在输入模式下，无论是什么通道CCMR寄存器的捕获配置都选择01模式，即CCn通道映射到TIn线上
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捕获实验代码流程

在这里插入图片描述
例如：输入捕获外来电平时长
从通道获取一个高电平经过输入滤波边沿检测先捕获到一个上升沿—>开始计时—>检测到下降沿时结束计时这段时间就是高电平时长

代码中，边沿检测可选择上升沿触发检测、下降沿触发检测或双边沿触发检测
在这里插入图片描述
输出时，给到CCR一个值通过CNT和CCR的关系输出高低电平
输入时，需要读取CCR的值来判断这段时间为多久例如检测到上升沿时读取一次CCR的值（此时为start_ccr）、检测到下降压时再读取一次CCR（此时为end_ccr）、通过这两个值就可以判断这段高电平时长 (CCR的值来自CNT)