STM32单片机入门教程---TIM输入捕获

最新推荐文章于 2025-05-02 23:58:08 发布

石原里美老公

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分类专栏： STM32新手学习文章标签：单片机 stm32 嵌入式硬件

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文章目录

输入捕获简介
频率测量
结构
- 输入捕获通道
- 主从触发模式
输入捕获基本结构
PWMI基本结构
代码
总结

输入捕获简介

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，即把当前CNT的值读出来，写入CCR中去，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；
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，即PWM输入模式，专门为测量PWM频率和占空比设计的，同时测量频率和占空比；
可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量；

频率测量

在这里插入图片描述

测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率f_X=N/T 【适合测量高频信号】
测频法结果更新慢，测量结果是一段时间的平均值，值比较平滑
频率的定义是：1s内出现多少个重复的周期，频率就是多少Hz 【适合测量低频信号】
测周法：两个上升沿内，以标准频率f_c计次，得到N，则频率f_x=f_c/N
原理是周期的倒数就是频率
测周法结果更新更快，结果值会受噪声的影响，波动比较大

N的计次要尽可能大，这样子正负1误差就可以减小

中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点，即计次N相同，f_m=f_c/T的开方；

总结：当待测频率小于中界频率时，用测周法误差更小；当待测频率大于中界频率时，用测频法误差更小；

结构

在这里插入图片描述

异或门的输出逻辑：当三个输入引脚的任何一个有电平翻转时，输出引脚就产生一次电平翻转，主要为三相无刷电机服务；

输入捕获通道

在这里插入图片描述
ICF输入捕获1滤波器：以采样频率对输入信号进行采样，当连续N个值都为高电平，输出才为高电平；连续N个值都为低电平，输出才为低电平；采样频率越低，采样个数N越大，滤波效果越好；
CC1S位对数据选择器进行选择；
ICPS位配置分频器；
CC1E为控制输出使能或失能；
TIFP1还可以通向从模式控制器，从模式是完成自动化操作的利器；

主从触发模式

在这里插入图片描述

主模式可以将定时器内部的信号，映射到TRGO引脚，用于触发别的外设，可以使用复位、使能、更新、比较脉冲和4个OCREF信号作为TRGO的输出；
从模式就是接收其他外设或者自身外设的一些信号，用于控制自身定时器的运行，也就是被别的信号控制；
触发源选择就是选择从模式的触发信号源；

输入捕获基本结构

在这里插入图片描述先把CNT的值转运到CCR里面去，再触发从模式给CNT清零
ARR一般设置为最大值65535，所以CNT最大只能计65535个数；
如果想使用从模式自动清零CNT，只能选用通道1和通道2，因为从模式的触发源选择只有TI1FP和TI2FP；

PWMI基本结构

在这里插入图片描述 PWMI模式使用两个通道同时捕获一个引脚，可以同时测量周期和占空比；
CCR1是整个周期的计数值，CCR2是高电平时期的计数值，用CCR2/CCR1就得到占空比；

代码

输入捕获模式测频率

接线图

在这里插入图片描述

库函数

TIM_PrescalerConfig是单独写入PSC的函数；
TIM_ICInit用于初始化输入捕获单元，可以配置一个通道；
TIM_PWMIConfig用于初始化输入捕获单元，可以快速配置两个通道；
TIM_SelectInputTrigger选择输入触发源TRGI；
TIM_SelectOutputTrigger选择输出触发源TRGO；
TIM_SelectSlaveMode选择从模式；
TIM_SetIC1、2、3、4Prescaler分别单独配置通道1、2、3、4的分频器；
TIM_GetCapture1、2、3、4在输入捕获模式下，分别读取4个通道的CCR；
TIM_SetCompare1、2、3、4在输出比较模式下，分别写入4个通道CCR的值；