stm32 hal输入捕获测量频率

### STM32 HAL 库实现输入捕获测量信号频率

#### 使用TIMx通道进行输入捕获

为了利用STM32 HAL库完成输入捕获并用于测量外部信号的频率，通常会选择一个通用定时器（比如 TIM2, TIM3 等），并将该定时器的一个通道配置成输入捕获模式。当检测到上升沿或下降沿触发事件时，会自动记录当前计数值至相应的寄存器中。

// 初始化结构体定义
static void MX_TIM2_Init(void)
{
    TIM_HandleTypeDef htim2;
    
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
  
    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 83;      // 设置预分频系数
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 65535;     // 自动重装载值设置为最大
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

    if (HAL_TIM_IC_Init(&htim2) != HAL_OK){
        Error_Handler();            // 错误处理函数声明
    }
}

#### 配置输入捕获通道

接下来要做的就是针对具体哪个GPIO引脚作为输入端口来进行捕获操作，并指定其极性以及滤波参数等细节[^1]。

void HAL_TIM_IC_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_icHandle)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    if(tim_icHandle->Instance==TIM2){
        /* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 0 */
        
        /* USER CODE END TIM2_MspInit 0 */
        /* Peripheral clock enable */
        __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();

        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
      
        /**TIM2 GPIO Configuration    
        PA0-WKUP     ------> TIM2_CH1 
        */
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
        GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

        /* TIM2 interrupt Init */
        HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);
        HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
    }
}

/* TIM2 capture callback function */
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    static uint32_t IC_Val1=0 , IC_Val2=0 ;
    static uint16_t Period=0,Frequency_Hz=0;
   
    switch(htim->Channel)
    {
        case HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1 :
          IC_Val2=__HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1); // 获取最新一次捕获的时间戳
        
          Frequency_Hz=(SystemCoreClock/(Period*(htim->Init.Prescaler+1)))/1000 ; // 计算频率
          
          printf("Frequency=%dHz\n",Frequency_Hz);
         
         break;
     
       default:
           break;
   } 
}

上述代码展示了如何初始化定时器及其对应的中断服务程序，在每次发生捕捉之后都会调用`HAL_TIM_IC_CaptureCallback()`回调函数来计算两次边沿之间经过了多少个周期从而得出被测信号的实际频率[^2]。