STM32之輸入捕獲以及小小應用（庫）

時間 2019-11-18

標籤 stm32 stm 輸入捕獲以及小小應用简体版

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五一之際，先祝你們五一快樂、其實快樂很簡單，工做的人有假放，學習的人也有假放，像我，有假放纔有更多的時間學本身想學的東西、51假期學51，惋惜沒有32假期呀、好了、、言歸正傳，你們聽過吸星大法吧、、在這裏、智商和情商比我高的人估計又知道我要說什麼了、、沒錯了、、今天咱們來了解「葵花寶典」第STM32篇之輸入捕獲，也就是上文所講的「吸星大法」，函數

那輸入捕獲能夠用來幹嗎呢？？這個問題問的好，輸入捕獲能夠用來測量脈衝寬度或者測量頻率，假如要捕獲一個脈衝的高電平脈寬，咱們要怎麼作呢？？別急哈、、接下來咱們從頭慢慢的分析到腳、、學習

據老夫所知：STM32的輸入捕獲，就是經過檢測通道上的邊沿信號，在邊沿信號發生跳變（好比說忽然來個上升沿或者降低沿），計數器就把此刻的計數值存放到對應通道的捕獲比較寄存器，就這樣、、就捕捉到了「美女」、話是這麼說、、可操做起來不只僅是幾句話、由於初始化和對捕獲的處理是不同的、因此，爲了作好迎接捕獲的準備，咱們來介紹下幾個比較陌生的位：ui

對於定時器的一些寄存器，在以前的博客都有涉及到，如spa

TIMx_CR1，code

捕獲/比較模式寄存器1(TIMx_CCMR1)，blog

捕獲/比較使能寄存器(TIMx_CCER)，事件

計數器(TIMx_CNT)ip

預分頻器(TIMx_PSC)ci

自動重裝載寄存器(TIMx_ARR)input

捕獲/比較寄存器1(TIMx_CCR1)

咱們再來看看捕獲/比較模式寄存器1(TIMx_CCMR1)，因爲咱們是用TIM5_CH1，因此該寄存器中

CC1S[1:0]：捕獲/比較1選擇 (Capture/Compare 1 selection)咱們選擇01：CC1通道被配置爲輸入，IC1映射在TI1上；這個知道爲啥是TI1嗎？？請看我那銷魂美麗的塗鴉：

這裏咱們檢測高電平的寬度，因此咱們檢測的時候只要遇到上升沿就觸發捕獲一次，可是咱們要怎麼設置呢，請看這幾位：

IC1PSC[1:0]：輸入/捕獲1預分頻器 (Input capture 1 prescaler)00：無預分頻器，捕獲輸入口上檢測到的每個邊沿都觸發一次捕獲；

神奇吧，好了，IC1F[3:0]：輸入捕獲1濾波器 (Input capture 1 filter)（這個就是上圖中的輸入濾波器，在這裏咱們不作濾波處理，爲何，請看如下解釋）

在這裏解釋下：數字濾波器由一個事件計數器組成，它記錄到N個事件後會產生一個輸出的跳變：這個N能夠取值具體參考中文手冊，意思是說：我採樣高電平，只有連續採樣到N個電平是高電平的話我才認爲是有效的高電平，低於N個我就認爲是無效的、在這篇博客裏，咱們只要是採樣到高電平就行，因此這裏就不採用數字濾波。

咱們來看看這個寄存器捕獲/比較使能寄存器(TIMx_CCER)，要使捕獲使能，咱們就須要設置使能位

CC1E：輸入/捕獲1輸出使能 (Capture/Compare 1 output enable)爲0；

對於咱們輸入捕獲後要處理的咱們交給咱們的中斷，因此在這裏咱們要開啓中斷使能位

DMA/中斷使能寄存器(TIMx_DIER) CC1IE：容許捕獲/比較1中斷 (Capture/Compare 1 interrupt enable)爲1；

介紹了以上幾位大神，接下來，咱們要怎麼個思路呢？？==當咱們捕獲到上升沿時，咱們把此時的CNT中的值讀出來，而後等待降低沿的到來，這時候要分爲兩種狀況：

第一：降低沿來了，咱們就記錄此刻CNT的值，（捕獲值）而後重複以上動做

第二：降低沿沒來，但是這時候定時器的計數值已經到了，也就是要溢出了，這時候要特殊處理下，也就是直接把計數值返回

（注：在這裏，要注意捕獲值跟計數值的差異，他們是不同的、）至於爲何不同，你們能夠思考思考、、

因此咱們將兩次捕獲的值相減，（降低沿的值減去上升沿的值）就能夠獲得高電平的脈寬了、、而這些事，咱們都在中斷服務函數裏處理（中斷喔、、想起沒？？要作什麼知道吧、、注意，這時候有兩個中斷觸發：更新中斷和捕獲中斷，更新中斷用來處理定時器計數溢出，捕獲中斷用來處理捕獲事件）

接下來，咱們看看咱們具體的實現步驟

1:開啓掛載在ABP1的TIM5時鐘，開啓掛載在ABP2的GPIOA的時鐘，並初始化TIM5和GPIOA，因爲這兩個初始化前幾篇博客有涉及到，故直接貼出代碼：

 1           RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
 2           RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);
 3           
 4           KEY_Init(); //IO我已在按鍵的函數裏初始化了
 5           
 6           TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;              
 7           TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc;
 8           TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
 9           TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
10           TIM_TimeBaseInit(TIM5, & TIM_TimeBaseStructure);

二、設置TIM_CH1的輸入捕獲功能，打開「stm3210x.tim.h」咱們能夠看到

 1 typedef struct
 2 {
 3 
 4   uint16_t TIM_Channel;      /*!< Specifies the TIM channel.設置通道
 5                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Channel */
 6 
 7   uint16_t TIM_ICPolarity;   /*!< Specifies the active edge of the input signal.設置輸入信號的有效捕獲極性
 8                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Polarity */
 9 
10   uint16_t TIM_ICSelection;  /*!< Specifies the input. 設置映射關係
11                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Selection */
12 
13   uint16_t TIM_ICPrescaler;  /*!< Specifies the Input Capture Prescaler. 設置捕獲的分配係數
14                                   This parameter can be a value of @ref TIM_Input_Capture_Prescaler */
15 
16   uint16_t TIM_ICFilter;     /*!< Specifies the input capture filter. 設置數字濾波器的長度
17                                   This parameter can be a number between 0x0 and 0xF */
18 } TIM_ICInitTypeDef;

根據咱們以上的瞭解，咱們設置，請看如下代碼：

1                 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;     //通道1
2                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;   //上升沿捕獲
3                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;  //映射到TI1
4                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  //不分頻
5                 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;                //不濾波
6                 TIM_ICInit(TIM5, &TIM_ICInitStructure);

三、設置中斷優先級、在這裏比較簡單，直接看代碼：

1         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;                               
2         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
3         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
4         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;    
5         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

4.使能中斷並開啓定時器

1  
2     TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1, ENABLE );      
3             
4      TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);

五、編寫中斷服務函數

 1 u8 TM5_CH1_CAPTURE_STA = 0;//8位0x00~0x80
 2  u16 TM5_CH1_CAPTURE_VAL;  //捕獲高電平後定時器溢出的次數
 3 
 4 void TIM5_IRQHandler(void)
 5 {
 6    if((TM5_CH1_CAPTURE_STA & 0x80) == 0 )  //未成功捕獲，0x80捕獲完成
 7      {
 8       if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) == SET)  //數據更新中斷產生
 9             {
10            if(TM5_CH1_CAPTURE_STA & 0x40)     //已經捕獲到高電平
11                      {
12                          if((TM5_CH1_CAPTURE_STA & 0x3f)==0x3f)   //溢出
13                          {
14                           TM5_CH1_CAPTURE_STA |= 0x80;  //強制捕獲成功
15                           TM5_CH1_CAPTURE_VAL = 0xffff;  //此時的計數值
16                          }
17                          else
18                          {
19                            TM5_CH1_CAPTURE_STA++; 
20                          }
21                          
22                       }
23              }
24             if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) == SET)//發生捕獲
25             {
26         if(TM5_CH1_CAPTURE_STA & 0x40)  //成功捕獲到一次降低沿，但不是第一次捕獲
27                 {
28                      TM5_CH1_CAPTURE_STA |= 0x80;  //捕獲成功
29                       TM5_CH1_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture1(TIM5);//獲取捕獲值
30                       TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Rising);//要設置爲上升沿，等待降低沿的來臨 31         }
32                 else  //第一次捕獲
33                 {
34                     TM5_CH1_CAPTURE_STA = 0;
35                     TM5_CH1_CAPTURE_VAL = 0;
36                     TIM_SetCounter(TIM5, 0);  //還沒等到降低沿來時把全部的都清零
37                     TM5_CH1_CAPTURE_STA |= 0x40;
38                     TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Falling);//要設置成降低沿，等到上升沿的來臨 39                  }
40                 
41       }
42    }
43       TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update);
44 
45 }

六、注意紅色標註部分，好好理解剛開始說的計數值和捕獲值的區別、還有

TIM_SetCounter(TIM5, 0); //設置計數器寄存器值

TIM_OC1PolarityConfig(TIM5, TIM_ICPolarity_Falling);//設置通道1輸入捕獲極性
這兩個函數是庫函數爲咱們提升的能夠單獨對通道進行操做的函數，很是方便

七、到這裏，咱們須要在主函數裏稍微寫下：

1  if(TM5_CH1_CAPTURE_STA & 0x80)
2          {
3                temp =  (TM5_CH1_CAPTURE_VAL & 0x3f);
4                temp *= 65536; //計數器爲0~65535，也就是65536一次 5                temp +=  TM5_CH1_CAPTURE_VAL;
6                printf("HIGH is %d\r\n",temp);
7                TM5_CH1_CAPTURE_STA = 0;//這裏由於咱們在以前的捕獲時，若捕獲成功則爲1，並無清0，因此要進行下一次捕獲的話，要在這裏進行清零 8      }