STM32 HAL库STM32脉冲宽度和周期测量

淡淡的烟草味﹌ 2023-07-07 03:36 52阅读 0赞

# HAL库STM32脉冲宽度和周期测量 #

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![在这里插入图片描述][20210126155428872.png]

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**使用芯片：STM32F103RCT6**

**思路：定时器设置为1MHZ的计数频率，定时计数器增加一就是增加1us**

**① 首先设置为上升沿捕获，捕获上升沿记录此刻的时间计数值；  
② 然后切换为下降沿捕获，捕获下降沿记录此刻的时间计数值；  
③ 最后设置为上升沿捕获，捕获上升沿记录此刻的时间计数值；**

**对于16bit定时器，最大可计数0xFFFF，也就是65535us，那么：`高电平持续的时间 = 定时器溢出计数 * 0xFFFF + 当前计数值`**  
**对于32bit定时器，最大可计数0xFFFFFFFF，也就是4294.967295s，这个时间足够测量脉冲宽度的了，那么：`高电平持续的时间 = 当前计数值`**

**高电平持续的时间 = ② - ①**  
**周期 = ③ - ①**

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> ## 定时器配置 ##

**设置定时器2的计数频率为1MHz，输入捕获使用通道一，也就是PA0引脚，将PA0引脚设置为下拉模式，目的是为了在空闲时间保持信号稳定：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUzNDcxNTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUzNDcxNTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUzNDcxNTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

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> ## 中断分组设置 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUzNDcxNTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

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> ## 代码配置 ##

**tim.c中添加如下代码：**

__IO uint32_t TIM2_TIMEOUT_COUNT = 0;			///< 定时器2定时溢出计数
    uint32_t TIM2_CAPTURE_BUF[3]   = { 0, 0, 0};		///< 分别存储上升沿计数、下降沿计数、下个上升沿计数
    __IO uint8_t TIM2_CAPTURE_STA = 0xFF;			///< 状态标记
    
    /** * 设置TIM2输入捕获极性 * @param TIM_ICPolarity： * TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING ：上升沿捕获 * TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING ：下降沿捕获 * TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_BOTHEDGE：上升沿和下降沿都捕获 */
    inline void TIM2_SetCapturePolarity(uint32_t TIM_ICPolarity)
    { 
        htim2.Instance->CCER &= ~(TIM_CCER_CC1P | TIM_CCER_CC1NP);
        htim2.Instance->CCER |= (TIM_ICPolarity & (TIM_CCER_CC1P | TIM_CCER_CC1NP));
    }
    
    /// 定时器2时间溢出回调函数
    void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    { 
        if (htim->Instance == htim2.Instance)
        { 
            TIM2_TIMEOUT_COUNT++;										// 溢出次数计数
        }
    }
    
    ///< 输入捕获回调函数
    void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    { 
        if (htim->Instance == htim2.Instance)
        { 
            switch (TIM2_CAPTURE_STA)
            { 
            case 1:
            { 
                printf("准备捕获下降沿...\r\n");
                TIM2_CAPTURE_BUF[0] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1) + TIM2_TIMEOUT_COUNT * 0xFFFF;
                TIM2_SetCapturePolarity(TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);					// 设置为下降沿触发
                TIM2_CAPTURE_STA++;
                break;
            }
            case 2:
            { 
                printf("准备捕获下个上升沿...\r\n");
                TIM2_CAPTURE_BUF[1] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1) + TIM2_TIMEOUT_COUNT * 0xFFFF;
                TIM2_SetCapturePolarity(TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);					// 设置为上升沿触发
                TIM2_CAPTURE_STA++;
                break;
            }
            case 3:
            { 
                printf("捕获结束...\r\n");
                printf("# end ----------------------------------------------------\r\n");
                TIM2_CAPTURE_BUF[2] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1) + TIM2_TIMEOUT_COUNT * 0xFFFF;
                HAL_TIM_IC_Stop_IT(htim, TIM_CHANNEL_1);									// 停止捕获
                HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);												// 停止定时器更新中断
                TIM2_CAPTURE_STA++;
                break;
            }
            default:
                break;
            }
        }
    }
    
    ///< TIM2轮训状态切换
    inline void TIM2_Poll(void)
    { 
        switch (TIM2_CAPTURE_STA)
        { 
        case 0:
        { 
            printf("# start ----------------------------------------------------\r\n");
            printf("准备捕获上升沿...\r\n");
            TIM2_TIMEOUT_COUNT = 0;
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0);											// 清除定时器2现有计数
            memset(TIM2_CAPTURE_BUF, 0, sizeof(TIM2_CAPTURE_BUF));						// 清除捕获计数
            TIM2_SetCapturePolarity(TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);					// 设置为上升沿触发
            HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);												// 启动定时器更新中断
            HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);									// 启动捕获中断
            TIM2_CAPTURE_STA++;
            break;
        }
    
        case 4:
        { 
            uint32_t high  = TIM2_CAPTURE_BUF[1] - TIM2_CAPTURE_BUF[0];
            uint32_t cycle = TIM2_CAPTURE_BUF[2] - TIM2_CAPTURE_BUF[0];
            float frq = 1.0 / (((float)cycle) / 1000000.0);
            TIM2_CAPTURE_STA++;
    
            printf("\r\n\r\n");
            printf("################################# START #########################################\r\n");
            printf("高电平持续时间：%dms\r\n", high / 1000);
            printf("周期 ：%dms\r\n", cycle / 1000);
            printf("频率 ：%fHz\r\n", frq);
            printf("################################## END ##########################################\r\n\r\n");
            break;
        }
    
        default:
            break;
        }
    }

**main.c：**

int main()
    { 
        HAL_Init();
        SystemClock_Config();
        MX_GPIO_Init();
        DEBUG_UART_Init();
        MX_TIM2_Init();
        printf("================================ 系统运行！ ================================ \r\n");
        while(1)
        { 
            TIM2_Poll();
            DEBUG_UART_RecvHandler();
        }
    }

**说明：串口一接串口调试助手，勾选发送新行，向单片机发送任意字符以此来启动输入捕获。**

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ends…

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