1.TIM输出矩形波的周期和脉冲宽度如何确定？

在TIM输出矩形波时，周期和脉冲宽度可以通过以下公式计算：

周期 = (TIMx_ARR + 1) × (TIMx_PSC + 1) ÷ TIMx_CLK

脉冲宽度 = TIMx_CCRx ÷ (TIMx_ARR + 1)

其中，TIMx_ARR是自动重载寄存器的值，TIMx_PSC是预分频器的值，TIMx_CLK是定时器的时钟频率，TIMx_CCRx是捕获/比较寄存器x的值。

在确定周期和脉冲宽度时，需要注意以下几点：

1. 确定TIMx_ARR和TIMx_PSC的值，以得到所需的周期。

2. 确定TIMx_CCRx的值，以得到所需的脉冲宽度。

3. 确保TIMx_CLK的频率与所需的周期和脉冲宽度兼容。

4. 确保在使用PWM输出时，TIMx_CCRx的值应小于或等于TIMx_ARR的值，以避免出现无效的占空比。

需要注意的是，以上公式中的TIMx指的是具体的定时器编号，例如TIM1、TIM2等。

相关问题

用 TIM1 和 TIM3 分别输出 250Hz 和 300Hz 的矩形波，用 TIM2 测量矩形波的周期 和脉冲宽度；

好的，这是一个关于STM32的问题。根据您的需求，您需要使用STM32的定时器来生成250Hz和300Hz的矩形波，并使用另一个定时器来测量矩形波的周期和脉冲宽度。下面是一个基本的代码框架，供您参考：

// 定义周期和占空比
#define TIM1_PERIOD  (SystemCoreClock / 250 / 2)  // 250Hz
#define TIM3_PERIOD  (SystemCoreClock / 300 / 2)  // 300Hz
#define TIM2_PERIOD  65535  // 16位定时器最大值

// 定义变量
uint32_t period = 0;
uint32_t pulse_width = 0;

// 初始化 TIM1 和 TIM3
void TIM1_TIM3_Init(void)
{
    // 启用时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1 | RCC_APB2Periph_TIM3, ENABLE);

    // 定时器配置
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIM1_PERIOD - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIM3_PERIOD - 1;

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 启动计数
    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

// 初始化 TIM2
void TIM2_Init(void)
{
    // 启用时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 定时器配置
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = TIM2_PERIOD;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 启动计数
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

// 测量矩形波的周期和脉冲宽度
void TIM2_Measure(void)
{
    // 获取当前计数器值
    uint32_t current_value = TIM_GetCounter(TIM2);

    // 测量周期
    if (current_value == 0)
    {
        period = TIM2_PERIOD;
    }
    else
    {
        period = current_value;
    }

    // 等待下降沿
    while (TIM_GetFlagStatus(TIM1, TIM_FLAG_Update) == RESET);

    // 清除标志
    TIM_ClearFlag(TIM1, TIM_FLAG_Update);

    // 获取当前计数器值
    current_value = TIM_GetCounter(TIM2);

    // 测量脉冲宽度
    if (current_value > period)
    {
        pulse_width = TIM2_PERIOD - current_value + period;
    }
    else
    {
        pulse_width = period - current_value;
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化定时器
    TIM1_TIM3_Init();
    TIM2_Init();

    while (1)
    {
        // 测量矩形波
        TIM2_Measure();
    }
}

在上面的代码中，我们使用了定时器1和定时器3来生成所需的矩形波，使用定时器2来测量矩形波的周期和脉冲宽度。在`TIM1_TIM3_Init`函数中，我们配置了定时器1和定时器3的参数，并启用了它们的计数器。在`TIM2_Init`函数中，我们配置了定时器2的参数，并启用了它的计数器。在`TIM2_Measure`函数中，我们测量了矩形波的周期和脉冲宽度，并将结果存储在`period`和`pulse_width`变量中。

需要注意的是，以上代码仅供参考，具体实现可能会因为硬件环境和需求的不同而有所不同。

STM32编写代码实现用 TIM1 和 TIM3 分别输出 250Hz 和 300Hz 的矩形波，用 TIM2 测量矩形波的周期 和脉冲宽度；

好的，您可以参考以下代码实现：

#include "stm32f4xx.h"

void TIM_Config(void);
void GPIO_Config(void);

int main(void)
{
    TIM_Config();
    GPIO_Config();

    while (1)
    {
        // 空循环
    }
}

void TIM_Config(void)
{
    // 使能 TIM1、TIM2、TIM3 时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    // TIM1 配置
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 8399;  // 时钟周期为 84Mhz/10000 = 8.4KHz
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 335; // 分频系数为 335
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 不分频
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

    // TIM3 配置
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 69999;  // 时钟周期为 84Mhz/70000 = 1.2KHz
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 279; // 分频系数为 279
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 不分频
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

    // TIM2 配置
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 0xFFFF;  // 时钟周期为最大值
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 167; // 分频系数为 167
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 不分频
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

    // TIM2 输入捕获配置
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;  // 捕获通道 1
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;  // 上升沿捕获
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;  // 选择映射到捕获通道的输入
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;  // 不分频
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0x0F;  // 不滤波
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStruct);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void GPIO_Config(void)
{
    // 使能 GPIO 时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

    // TIM1 GPIO 配置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;  // 复用模式
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;  // 上拉
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  // 速度为 50Mhz
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;  // 推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_TIM1);

    // TIM3 GPIO 配置
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;  // 复用模式
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;  // 上拉
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  // 速度为 50Mhz
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;  // 推挽输出
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_TIM3);

    // TIM2 GPIO 配置
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;  // 复用模式
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;  // 上拉
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  // 速度为 50Mhz
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;  // 推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM2);
}

其中，TIM1 和 TIM3 的输出频率可以通过修改 `TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period` 和 `TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler` 来实现，具体计算公式为：

$$
f_{out} = \frac{f_{clk}}{(TIM\_Period + 1) \times (TIM\_Prescaler + 1)}
$$

其中 $f_{clk}$ 为定时器的时钟频率，$TIM\_Period$ 和 $TIM\_Prescaler$ 分别为计数器的周期和分频系数。

TIM2 的输入捕获功能可以通过以下代码实现：

// 获取当前捕获的计数器值
uint32_t pulse_width = TIM_GetCapture1(TIM2);
// 获取当前计数器的值
uint32_t timer_value = TIM_GetCounter(TIM2);
// 计算周期
float period = (float)timer_value / 84000000.0f;
// 计算脉冲宽度
float pulse_width_sec = (float)pulse_width / 84000000.0f;

其中，`TIM_GetCapture1` 可以获取 TIM2 捕获通道 1 的计数器值，`TIM_GetCounter` 可以获取 TIM2 当前计数器的值。通过这两个值可以计算出矩形波的周期和脉冲宽度。

注意，在使用 `TIM2` 进行输入捕获时，需要在 `TIM2` 中开启一个捕获通道，这里我们使用了通道 1。具体配置可以参考代码中的 `TIM_ICInitStruct`。