普通的輸入捕獲，可使用定時器的四個通道，一路捕獲占用一個捕獲寄存器.

PWM輸入，只能使用兩個通道，通道1和通道2。

一路PWM輸入占用兩個捕獲寄存器，一個捕獲周期，一個捕獲占空比。

這里，用通用定時器產(chǎn)生一路PWM信號，用高級定時器的通道1或通道2捕獲。

通用定時器TIM3的通道1，PA6，用于輸出PWM信號。

高級控制定時器TIM1的通道1，PA8，用于PWM輸入捕獲。

bsp_ AdvanceTim.c文件，高級定時器PWM輸入捕獲驅(qū)動程序。

bsp_ GeneralTim.c文件，通用定時器PWM信號輸出驅(qū)動程序。

通用定時器產(chǎn)生PWM配置

高級定時器PWM輸入配置

中斷服務(wù)程序，計算測量的頻率和占空比。

關(guān)鍵，PWM信號輸出，PWM信號輸入捕獲。

通用定時器PWM信號輸出

通用定時器宏定義：

PWM 輸出，就是對外輸出脈寬（即占空比）可調(diào)的方波信號，信號頻率由自動重裝寄存器ARR的值決定，占空比由比較寄存器CCR的值決定。可看之前寫的高級定時器基礎(chǔ)知識。

可算出PWM信號的頻率F：72M/( 10*72 )=100KHZ。

PWM 信號的周期 T = (ARR+1) * (1/CLK_cnt) = (ARR+1) * (PSC+1) / 72M

注釋：

定時器時鐘經(jīng)過PSC預(yù)分頻器后，即CK_CNT，用來驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)。

PSC是16位的預(yù)分頻器，可以對定時器時鐘TIMxCLK進(jìn)行1~65536之間的任何一個數(shù)進(jìn)行分頻。CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。

定時器時鐘TIMxCLK，即內(nèi)部時鐘CK_INT，經(jīng)APB1預(yù)分頻器分頻提供。

APB1預(yù)分頻系數(shù)等于1，頻率不變。

庫函數(shù)中APB1預(yù)分頻的系數(shù)是2，即PCLK1=36M，所以定時器時鐘TIMxCLK=36*2=72M。

計一個數(shù)的時間乘上一個波形的計數(shù)次數(shù)(ARR+1)，就是整個波形的所需時間。

時間取倒數(shù)就是PWM信號的頻率。

以CNT工作在遞增模式為例，上圖，ARR=8，CCR=4，CNT從0開始計數(shù).

當(dāng)CNT<CCR，OCxREF為有效的高電平，同時，比較中斷寄存器CCxIF置位。

CCR<=CNT<=ARR,OCxREF為無效的低電平。CNT又從0開始計數(shù)，并生成計數(shù)器上溢事件，循環(huán)往復(fù)。

占空比：GENERAL_TIM_CCR1/(GENERAL_TIM_PERIOD+1)= 50%

// 自動重裝載寄存器的值，累計TIM_Period+1個頻率后產(chǎn)生一個更新或者中斷TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_PERIOD; #define GENERAL_TIM_PERIOD 0XFFFF /************通用定時器TIM參數(shù)定義，只限TIM2、3、4、5************/ // 當(dāng)使用不同的定時器的時候，對應(yīng)的GPIO是不一樣的，這點要注意 // 這里默認(rèn)使用TIM3#define GENERAL_TIM TIM3 #define GENERAL_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd #define GENERAL_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM3 // 輸出PWM的頻率為 72M/{ (ARR+1)*(PSC+1) } #define GENERAL_TIM_PERIOD (10-1) #define GENERAL_TIM_PSC (72-1)#define GENERAL_TIM_CCR1 5 #define GENERAL_TIM_CCR2 4 #define GENERAL_TIM_CCR3 3 #define GENERAL_TIM_CCR4 2// TIM3 輸出比較通道1 #define GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA #define GENERAL_TIM_CH1_PORT GPIOA #define GENERAL_TIM_CH1_PIN GPIO_Pin_6

通用定時器引腳初始化，初始化了通用定時器PWM輸出用到的GPIO，使用不同的GPIO時，只需修改頭文件里的宏定義。

/*** @brief 通用定時器PWM輸出用到的GPIO初始化* @param 無* @retval 無*/ static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// 輸出比較通道1 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH1_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);// 輸出比較通道2 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH2_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH2_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH2_PORT, &GPIO_InitStructure);// 輸出比較通道3 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH3_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH3_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure);// 輸出比較通道4 GPIO 初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH4_GPIO_CLK, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH3_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH3_PORT, &GPIO_InitStructure); }

通用定時器PWM輸出初始化。

GENERAL_TIM_Mode_Config()函數(shù)中初始化了兩個結(jié)構(gòu)體，時基結(jié)構(gòu)體和輸出比較結(jié)構(gòu)體。

若修改PWM的周期和占空比，需修改頭文件里面的GENERAL_TIM_PERIOD、GENERAL_TIM_PSC和GENERAL_TIM_CCR1這三個宏。

PWM信號的頻率的計算公式為：F=TIM_CLK/{(ARR+1)*(PSC+1)}，TIM_CLK=72MHZ，ARR是自動重裝載寄存器的值，對應(yīng)GENERAL_TIM_PERIOD，PSC是計數(shù)器時鐘的分頻因子，對應(yīng)GENERAL_TIM_PSC。

/*** @brief 通用定時器PWM輸出初始化* @param 無* @retval 無* @note */ static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void) {// 開啟定時器時鐘,即內(nèi)部時鐘CK_INT=72MGENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);/*--------------------時基結(jié)構(gòu)體初始化-------------------------*/// 配置周期，這里配置為100KTIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;// 自動重裝載寄存器的值，累計TIM_Period+1個頻率后產(chǎn)生一個更新或者中斷TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_PERIOD; // 驅(qū)動CNT計數(shù)器的時鐘 = Fck_int/(psc+1)TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_PSC; // 時鐘分頻因子 ，配置死區(qū)時間時需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 計數(shù)器計數(shù)模式，設(shè)置為向上計數(shù)TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 重復(fù)計數(shù)器的值，沒用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0; // 初始化定時器TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);/*--------------------輸出比較結(jié)構(gòu)體初始化-------------------*/ TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;// 配置為PWM模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;// 輸出使能TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;// 輸出通道電平極性配置 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;// 輸出比較通道 1TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR1;TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);// 輸出比較通道 2TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR2;TIM_OC2Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC2PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);// 輸出比較通道 3TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR3;TIM_OC3Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC3PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);// 輸出比較通道 4TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = GENERAL_TIM_CCR4;TIM_OC4Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);TIM_OC4PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);// 使能計數(shù)器TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE); }

調(diào)用函數(shù)GENERAL_TIM_Init()后，相應(yīng)引腳就輸出PWM信號。

/*** @brief 通用定時器PWM輸出用到的GPIO和PWM模式初始化* @param 無* @retval 無*/ void GENERAL_TIM_Init(void) {GENERAL_TIM_GPIO_Config();GENERAL_TIM_Mode_Config(); }

高級定時器PWM輸入捕獲

輸入到高級定時器捕獲引腳的PWM信號，來自通用定時器的輸出。

宏定義里面，可以算出計數(shù)器的計數(shù)周期為T=72M/(1000*72)=1MS。

這是定時器在不溢出的情況下的最大計數(shù)周期，也就是說，周期小于1ms的PWM信號都可以被捕獲到。轉(zhuǎn)換成頻率就是能捕獲到的最小的頻率為1KHZ。

要根據(jù)捕獲的PWM信號，調(diào)節(jié)ADVANCE_TIM_PERIOD和ADVANCE_TIM_PSC這兩個宏。

#ifndef __BSP_ADVANCETIME_H #define __BSP_ADVANCETIME_H#include "stm32f10x.h"/************高級定時器TIM參數(shù)定義，只限TIM1和TIM8************/ // 當(dāng)使用不同的定時器的時候，對應(yīng)的GPIO是不一樣的，這點要注意 // 這里我們使用高級控制定時器TIM1#define ADVANCE_TIM TIM1 #define ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd #define ADVANCE_TIM_CLK RCC_APB2Periph_TIM1// 輸入捕獲能捕獲到的最小的頻率為 72M/{ (ARR+1)*(PSC+1) } #define ADVANCE_TIM_PERIOD (1000-1) #define ADVANCE_TIM_PSC (72-1)// 中斷相關(guān)宏定義 #define ADVANCE_TIM_IRQ TIM1_CC_IRQn #define ADVANCE_TIM_IRQHandler TIM1_CC_IRQHandler// TIM1 輸入捕獲通道1 #define ADVANCE_TIM_CH1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA #define ADVANCE_TIM_CH1_PORT GPIOA #define ADVANCE_TIM_CH1_PIN GPIO_Pin_8#define ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL TIM_Channel_1 #define ADVANCE_TIM_IC2PWM_CHANNEL TIM_Channel_2/**************************函數(shù)聲明********************************/void ADVANCE_TIM_Init(void);#endif /* __BSP_ADVANCETIME_H */

高級定時器PWM輸入模式：

ADVANCE_TIM_Mode_Config()函數(shù)中初始化了兩個結(jié)構(gòu)體。

TIM_TimeBaseInitTypeDef，時基結(jié)構(gòu)體，用于定時器基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置。

TIM_OCInitTypeDef，輸出比較結(jié)構(gòu)體，用于輸出比較模式。

PWM輸入模式，只能使用通道1和通道2。

使用通道1，即TI1，輸入的PWM信號被分成兩路，分別是TI1FP1和TI1FP2，兩路都可以是觸發(fā)信號。

選擇TI1FP1為觸發(fā)信號，IC1捕獲到的是PWM信號的周期，IC2捕獲到的是占空比。

這種輸入通道TI和捕獲通道IC的映射關(guān)系叫直連，輸入捕獲結(jié)構(gòu)體TIM_ICSelection配置為TIM_ICSelection_DirectTI。

選擇TI1FP2為觸發(fā)信號，則IC2捕獲到的是周期，IC1捕獲到的是占空比。

這種輸入通道TI和捕獲通道IC的映射關(guān)系叫非直連，輸入捕獲結(jié)構(gòu)體的TIM_ICSelection要配置為TIM_ICSelection_IndirectTI。

輸入通道TI和捕獲通道IC的具體映射關(guān)系有直連和非直連兩種。

/*** @brief 高級定時器PWM輸入初始化和用到的GPIO初始化* @param 無* @retval 無*/ static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void) {// 開啟定時器時鐘,即內(nèi)部時鐘CK_INT=72MADVANCE_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK,ENABLE);/*--------------------時基結(jié)構(gòu)體初始化-------------------------*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;// 自動重裝載寄存器的值，累計TIM_Period+1個頻率后產(chǎn)生一個更新或者中斷TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=ADVANCE_TIM_PERIOD; // 驅(qū)動CNT計數(shù)器的時鐘 = Fck_int/(psc+1)TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= ADVANCE_TIM_PSC; // 時鐘分頻因子 ，配置死區(qū)時間時需要用到TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 計數(shù)器計數(shù)模式，設(shè)置為向上計數(shù)TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 重復(fù)計數(shù)器的值，沒用到不用管TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0; // 初始化定時器TIM_TimeBaseInit(ADVANCE_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);/*--------------------輸入捕獲結(jié)構(gòu)體初始化-------------------*/ // 使用PWM輸入模式時，需要占用兩個捕獲寄存器，一個測周期，另外一個測占空比TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;// 捕獲通道IC1配置// 選擇捕獲通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL;// 設(shè)置捕獲的邊沿TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;// 設(shè)置捕獲通道的信號來自于哪個輸入通道，有直連和非直連兩種TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;// 1分頻，即捕獲信號的每個有效邊沿都捕獲TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;// 不濾波TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;// 初始化PWM輸入模式TIM_PWMIConfig(ADVANCE_TIM, &TIM_ICInitStructure);// 當(dāng)工作做PWM輸入模式時,只需要設(shè)置觸發(fā)信號的那一路即可（用于測量周期）// 另外一路（用于測量占空比）會由硬件自帶設(shè)置，不需要再配置// 捕獲通道IC2配置 // TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = ADVANCE_TIM_IC1PWM_CHANNEL; // TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling; // TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_IndirectTI; // TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; // TIM_PWMIConfig(ADVANCE_TIM, &TIM_ICInitStructure);// 選擇輸入捕獲的觸發(fā)信號TIM_SelectInputTrigger(ADVANCE_TIM, TIM_TS_TI1FP1); // 選擇從模式: 復(fù)位模式// PWM輸入模式時,從模式必須工作在復(fù)位模式，當(dāng)捕獲開始時,計數(shù)器CNT會被復(fù)位TIM_SelectSlaveMode(ADVANCE_TIM, TIM_SlaveMode_Reset);TIM_SelectMasterSlaveMode(ADVANCE_TIM,TIM_MasterSlaveMode_Enable);// 使能捕獲中斷,這個中斷針對的是主捕獲通道（測量周期那個）TIM_ITConfig(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1, ENABLE); // 清除中斷標(biāo)志位TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1);// 使能高級控制定時器，計數(shù)器開始計數(shù)TIM_Cmd(ADVANCE_TIM, ENABLE); }

高級定時器中斷優(yōu)先級：只有一個中斷源，優(yōu)先級可以隨便配置

// 中斷相關(guān)宏定義 #define ADVANCE_TIM_IRQ TIM1_CC_IRQn #define ADVANCE_TIM_IRQHandler TIM1_CC_IRQHandler /*** @brief 高級控制定時器 TIMx,x[1,8]中斷優(yōu)先級配置* @param 無* @retval 無*/ static void ADVANCE_TIM_NVIC_Config(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 設(shè)置中斷組為0NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); // 設(shè)置中斷來源NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADVANCE_TIM_IRQ; // 設(shè)置搶占優(yōu)先級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 設(shè)置子優(yōu)先級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }

高級定時器中斷服務(wù)函數(shù)：

捕獲到PWM信號的第一個上升沿時，產(chǎn)生中斷，計數(shù)器被復(fù)位，鎖存到捕獲寄存器IC1和IC2的值都為0。

下降沿到來時，IC2會捕獲，對應(yīng)的是占空比，會產(chǎn)生中斷。

當(dāng)捕獲到第二個上升沿時，IC1會捕獲，對應(yīng)的是周期，再次進(jìn)入中斷。

可以根據(jù)IC1和IC2的值計算出頻率和占空比。

中斷復(fù)位函數(shù)中，獲取輸入捕獲寄存器CCR1和CCR2寄存器中的值。

CCR1的值不為0，說明有效捕獲到了一個周期，然后計算出頻率和占空比。

計算時，CCR1和CCR2的值都必須加1，因為計數(shù)器從0開始計數(shù)。

/** 如果是第一個上升沿中斷，計數(shù)器會被復(fù)位，鎖存到CCR1寄存器的值是0，CCR2寄存器的值也是0* 無法計算頻率和占空比。當(dāng)?shù)诙紊仙氐絹淼臅r候，CCR1和CCR2捕獲到的才是有效的值。其中* CCR1對應(yīng)的是周期，CCR2對應(yīng)的是占空比。*/ void ADVANCE_TIM_IRQHandler(void) {/* 清除中斷標(biāo)志位 */TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_IT_CC1);/* 獲取輸入捕獲值 */IC1Value = TIM_GetCapture1(ADVANCE_TIM);IC2Value = TIM_GetCapture2(ADVANCE_TIM);// 注意：捕獲寄存器CCR1和CCR2的值在計算占空比和頻率的時候必須加1if (IC1Value != 0){/* 占空比計算 */DutyCycle = (float)((IC2Value+1) * 100) / (IC1Value+1);/* 頻率計算 */Frequency = (72000000/(ADVANCE_TIM_PSC+1))/(float)(IC1Value+1);printf("占空比：%0.2f%% 頻率：%0.2fHz\n",DutyCycle,Frequency);}else{DutyCycle = 0;Frequency = 0;} }

main

通用定時器初始化完之后，輸出PWM信號，高級定時器初始化完之后，捕獲通用定時器輸出的PWM信號。

通用定時器TIM3的通道1，PA6，用于輸出PWM信號。

高級控制定時器TIM1的通道1，PA8，用于PWM輸入捕獲。

用杜邦線短接PA6和PA8，用USB線連電腦，打開串口調(diào)試助手，可以看到捕獲到的PWM信號的頻率和占空比。

同時，可以通過仿真模擬的方法看到PA6，輸出的信號波形。

// TIM—高級定時器-PWM輸入捕獲應(yīng)用，通用定時器產(chǎn)生PWM波，高級定時器則捕獲這個PWM，并測量周期和占空比#include "stm32f10x.h" #include "bsp_led.h" #include "bsp_AdvanceTim.h" #include "bsp_GeneralTim.h" #include "bsp_usart.h"/*** @brief 主函數(shù)* @param 無 * @retval 無*/ int main(void) { /* 串口初始化 */USART_Config();/* 通用定時器初始化，用于生成PWM信號 */GENERAL_TIM_Init();/* 高級定時器初始化 ，用戶捕獲PWM信號*/ADVANCE_TIM_Init();while(1){ } }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32 PWM输入捕获的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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