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浅谈STM32定时器的输入捕获功能

导读:
关键字:
定时器,STM32,

STM32系列是ST公司基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核的32位单片机。按内核架构分为不同产品: 其中STM32F系列有:STM32F103增强型系列、STM32F101基本型系列、STM32F105、STM32F107互联型系列 增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是32位产品用户的最佳选择。

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(详见《STM32参考手册》290页,14.4.8节)。

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。

来源:网络整理   作者:工程师3  2018/6/6 8:30:00
栏目: [ STM32单片机定时器]

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