stm32F4输入捕获测频方法

在STM32F4中，输入捕获测频可以通过使用定时器的输入捕获功能实现。具体步骤如下：

1. 配置定时器的输入捕获通道，选择输入引脚和捕获模式（上升沿、下降沿或者两者都捕获）。
2. 配置定时器的计数模式和计数范围。
3. 在输入捕获中断服务函数中，读取捕获寄存器的值，计算出捕获的时间差，从而得到频率。

相关问题

在STM32F411RCTx里，利用定时器2的通道1(对应引脚PA0)来测量一个外部脉冲信号的周期和频率，外部脉冲信号利用引脚PA6输入。假设被测信号的频率为500kHz，采用测频法测量信号的频率。

首先要配置定时器2的通道1为输入捕获模式，以便测量外部脉冲信号的周期。然后通过计算周期来获得频率。

以下是基本的代码实现：

#include "stm32f4xx.h"

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    static uint32_t lastCapture = 0;
    static uint32_t currentCapture = 0;
    static uint32_t period = 0;
    static uint32_t frequency = 0;
    
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
        
        lastCapture = currentCapture;
        currentCapture = TIM_GetCapture1(TIM2);
        period = currentCapture - lastCapture;
        frequency = (uint32_t)(SystemCoreClock / period);
    }
}

void TIM2_Configuration(void)
{
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0F;
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
    
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM2);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM2);
}

int main(void)
{
    TIM2_Configuration();
    GPIO_Configuration();
    
    while (1);
}

在上面的代码中，我们使用了定时器2的通道1来捕获PA6引脚的输入信号，计算出输入信号的周期和频率。其中，TIM_ICInitStructure结构体用来配置输入捕获模式的参数，NVIC_InitStructure结构体用来配置定时器2中断的优先级和使能定时器2中断。在main函数中，我们只需要调用TIM2_Configuration和GPIO_Configuration函数来配置定时器2和GPIO即可。

需要注意的是，这个代码只是一个基本的框架，还需要根据具体的要求进行修改。比如，如果被测信号的频率过高，需要使用更高分辨率的定时器，并且需要调整输入捕获模式的参数。

在STM32F411RCTx里，定时器2通道1的输人引脚TIM2_CHI对应的GPIO引脚为PAO；定时器3通道1的输出引脚TIM3_CH1对应的GPIO引脚为PA6，利用定时器2的通道1(对应引脚PA0)来测量一个外部脉冲信号的周期和频率，外部脉冲信号利用引脚PA6输入。假设被测信号的频率为500kHz，采用测频法测量信号的频率。

要使用定时器2的通道1来测量外部脉冲信号的周期和频率，需要按照以下步骤进行配置：

1. 选择定时器2的通道1作为输入捕获模式，通过设置CCMR1位的CC1S位域来实现。可以将CC1S位域设置为01，表示选择通道1作为输入。

2. 配置输入捕获模式的捕获边沿，通过设置CCER寄存器的CC1P位域来实现。如果外部脉冲信号的上升沿触发输入捕获，则将CC1P位域设置为0；如果外部脉冲信号的下降沿触发输入捕获，则将CC1P位域设置为1。

3. 配置定时器的时钟源和分频系数，通过设置PSC位域来实现。假设系统时钟频率为84MHz，如果将PSC设置为83，则定时器的时钟频率为1MHz。

4. 启动定时器和输入捕获功能，通过设置CCER寄存器的CC1E位域和CR1寄存器的CEN位域来实现。

5. 在输入捕获中断服务函数中，通过读取CCR1寄存器的值来获取两个连续的捕获时间差，从而计算出被测信号的周期和频率。

下面是一个示例代码，可以根据实际需求进行修改：

#include "stm32f4xx.h"

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    static uint32_t last_capture = 0;
    static uint32_t period = 0;
    static float frequency = 0.0f;

    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
    {
        uint32_t current_capture = TIM_GetCapture1(TIM2);
        period = current_capture - last_capture;
        last_capture = current_capture;
        frequency = 1000000.0f / period; // 时钟频率为1MHz
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
    }
}

int main(void)
{
    // 启用GPIOA和TIM2的时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 配置PA0和PA6为输入模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM2);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM3);

    // 配置定时器2
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 83; // 时钟频率为1MHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置定时器2的通道1为输入捕获模式
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿触发
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);

    // 配置输入捕获中断
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    // 启动定时器2和输入捕获功能
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);

    while (1)
    {
        // do something
    }
}