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基于STM32定时器输入捕获解析

导读:
关键字:
dma,定时器,寄存器,

输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器,除了TIM6和TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。STM32的输入捕获,简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号,在边         沿信号发生跳变(比如上升沿/下降沿)的时候,将当前定时器的值(TIMx_CNT)存放到对应的通道的捕获/比较寄存(TIMx_CCRx)里面,完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等

例如:我们用到TIM5_CH1来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记录发生上升沿的时候TIM5_CNT的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的TIM5_CNT值。这样,前后两次TIM5_CNT之差,就是高电平的脉宽,同时TIM5的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。

首先TIMx_ARR和TIMx_PSC,这两个寄存器用来设自动重装载值和TIMx的时钟分频。

再来看看捕获/比较模式寄存器1:TIMx_CCMR1,这个寄存器在输入捕获的时候,非常有用;TIMx_CCMR1明显是针对2个通道的配置,低八位[7:0]用于捕获/比较通道1的控制,而高八位[15:8]则用于捕获/比较通道2的控制,因为TIMx还有CCMR2这个寄存器,所以可以知道CCMR2是用来控制通道3和通道4。

这里用到TIM5的捕获/比较通道1,我们重点介绍TIMx_CMMR1的[7:0]位(其实高8位配置类似)。

再来看看捕获/比较使能寄存器:TIMx_CCER;

接下来我们再看看DMA/中断使能寄存器:TIMx_DIER,我们需要用到中断来处理捕获数据,所以必须开启通道1的捕获比较中断,即CC1IE设置为1。

控制寄存器:TIMx_CR1,我们只用到了它的最低位,也就是用来使能定时器的;

最后再来看看捕获/比较寄存器1:TIMx_CCR1,该寄存器用来存储捕获发生时,TIMx_CNT的值,我们从TIMx_CCR1就可以读出通道1捕获发生时刻的TIMx_CNT值,通过两次捕获(一次上升沿捕获,一次下降沿捕获)的差值,就可以计算出高电平脉冲的宽度。

使能捕获和更新中断(设置TIM5的DIER寄存器)

因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽,所以,第一次捕获是上升沿,第二次捕获时下降沿,必须在捕获上升沿之后,设置捕获边沿为下降沿,同时,如果脉宽比较长,那么定时器就会溢出,对溢出必须做处理,否则结果就不准了。这两件事,我们都在中断里面做,所以必须开启捕获中断和更新中断。

1 void init_tim2_cam(u16 psc, u16 arr, u8 way, u8 dir)

2 {

3 RCC-》APB1ENR |= 1 《《 0; //使能定时器2时钟

4 RCC-》APB2ENR |= 1 《《 2; //使能PortA

5

6 switch (way)

7 {

8 case 1:

9 GPIOA-》CRL &= 0xfffffff0;

10 GPIOA-》CRL |= 0x00000008;

11 break;

12 case 2:

13 GPIOA-》CRL &= 0xffffff00;

14 GPIOA-》CRL |= 0x00000088;

15 break;

16 case 3:

17 GPIOA-》CRL &= 0xfffff000;

18 GPIOA-》CRL |= 0x00000888;

19 break;

20 case 4:

21 GPIOA-》CRL &= 0xffff0000;

22 GPIOA-》CRL |= 0x00008888;

23 break;

24 }

25

26 TIMER-》PSC = psc;

27 TIMER-》ARR = arr;

28

29 switch (way)

30 {

31 case 4:

32 TIMER-》CCMR2 |= 1 《《 8;

33 if (dir == 0)

34 TIMER-》CCER |= 1 《《 13; //下降沿捕获

35 else

36 TIMER-》CCER &= ~(1 《《 13); //上升沿捕获

37 TIMER-》CCER |= 1 《《 12;

38 TIMER-》DIER |= 1 《《 4;

39 case 3: //CCR3 PA2

40 TIMER-》CCMR2 |= 1 《《 0;

41 if (dir == 0)

42 TIMER-》CCER |= 1 《《 9; //下降沿捕获

43 else

44 TIMER-》CCER &= ~(1 《《 9); //上升沿捕获

45 TIMER-》CCER |= 1 《《 8;

46 TIMER-》DIER |= 1 《《 3;

47 case 2: //CCR2 PA1

48 TIMER-》CCMR1 |= 1 《《 8; //CCR2配置通道方向:输入

49 if (dir == 0)

50 TIMER-》CCER |= 1 《《 5; //下降沿捕获

51 else

52 TIMER-》CCER &= ~(1 《《 5); //上升沿捕获

53 TIMER-》CCER |= 1 《《 4; //CCR2通道捕获使能

54 TIMER-》DIER |= 1 《《 2; //CCR2通道允许捕获中断

55 case 1: //》CCR1 PA0

56 TIMER-》CCMR1 |= 1 《《 0; //CCR1配置通道方向:输入

57 if (dir == 0)

58 TIMER-》CCER |= 1 《《 1; //下降沿捕获

59 else

60 TIMER-》CCER &= ~(1 《《 1); //上升沿捕获

61 TIMER-》CCER |= 1 《《 0; //CCR1捕获使能

62 TIMER-》DIER |= 1 《《 1; //CCR1通道允许捕获中断

63 break;

64 }

65 TIMER-》DIER |= 1 《《 0; //允许更新中断

66 MY_NVIC_Init(1, 2, TIM2_IRQChannel, 2); //中断

67 TIMER-》CR1 = 0x01; //使能定时器

68 TIMER-》SR &= ~(1 《《 0);

69 }

来源:网络整理   作者:工程师周亮  2018/9/4 11:00:00
栏目: [ STM32单片机定时器]

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