以单片机定时器A为例，简述捕获模块的工作原理

定时器A的捕获模块可以用来测量外部输入信号的频率、周期、占空比等参数。其工作原理可以概括为以下步骤：

1.设置捕获模式：在定时器A的配置寄存器中，选择捕获模式以及捕获时的输入端口。

2.捕获外部输入信号：当外部输入信号到达捕获时，定时器A会立即记录当前的计数值，并将其保存在捕获寄存器中。

3.计算参数：根据记录的计数值，可以计算出外部输入信号的周期、频率或占空比等参数。具体计算方式取决于选择的捕获模式。

4.中断处理：如果开启了捕获中断，定时器A会根据捕获模块设置的条件触发中断，并在中断处理程序中处理捕获到的参数。

需要注意的是，外部输入信号的频率不宜超过定时器A的计数范围，否则会导致测量结果产生误差，甚至无法测量。另外，定时器A的捕获模块还可以用来测量PWM输出信号的占空比等参数，具体方式与测量外部输入信号类似。

相关问题

如何利用测量周期法得到一个正弦波信号的频率？简述硬件方案，并编写S3C2410单片机的程序。

测量周期法是通过测量正弦波信号的两个连续上升沿之间的时间间隔来计算信号频率的方法。

硬件方案：

1.使用一个电压源产生正弦波信号。
2.将正弦波信号通过一个 Schmitt 触发器进行整形。
3.将整形后的信号输入到 S3C2410 单片机的定时器捕获输入引脚上。

程序实现：

1.配置 S3C2410 单片机的定时器为捕获模式，设置输入引脚为捕获输入模式。
2.在捕获中断中，使用定时器的计数值差值计算出两个上升沿的时间间隔。
3.根据时间间隔计算出正弦波信号的频率并输出。

以下是一个简单的程序示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/types.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/wait.h>
#include <math.h>

#define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFUP (*(volatile unsigned long *)0x56000058)

#define TCFG0 (*(volatile unsigned long *)0x51000000)
#define TCFG1 (*(volatile unsigned long *)0x51000004)
#define TCON (*(volatile unsigned long *)0x51000008)
#define TCNTB3 (*(volatile unsigned long *)0x5100003c)
#define TCMPB3 (*(volatile unsigned long *)0x51000040)
#define TCONB (*(volatile unsigned long *)0x51000044)

#define TICKS_PER_SEC 1000000L

static volatile uint64_t ticks;

static void ticks_handler(int signo)
{
    ticks++;
}

static void setup_timer(void)
{
    struct sigaction sa;
    struct itimerval itv;

    memset(&sa, 0, sizeof(sa));
    sa.sa_handler = ticks_handler;
    sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);

    itv.it_interval.tv_sec = 0;
    itv.it_interval.tv_usec = 1000000 / TICKS_PER_SEC;
    itv.it_value.tv_sec = 0;
    itv.it_value.tv_usec = 1000000 / TICKS_PER_SEC;
    setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL);
}

static uint64_t get_ticks(void)
{
    uint64_t t;

    sigset_t set, oldset;
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set, SIGALRM);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, &oldset);

    t = ticks;

    sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldset, NULL);

    return t;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    unsigned long val;

    fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    GPFCON &= ~(0x3 << 8);
    GPFCON |= 0x2 << 8;
    GPFUP &= ~(1 << 4);

    TCFG0 &= ~(0xff << 8);
    TCFG0 |= 0xff << 8;
    TCFG1 &= ~(0xf << 16);
    TCFG1 |= 0x3 << 16;

    TCON &= ~(0xf << 12);
    TCON |= 0x2 << 12;
    TCON &= ~(0xf << 16);
    TCON |= 0x1 << 16;

    setup_timer();

    while (1) {
        uint64_t t1, t2, dt;
        float freq;

        TCNTB3 = 0xffff;
        TCMPB3 = 0x7fff;
        TCONB &= ~(0xf << 16);
        TCONB |= 0x2 << 16;

        t1 = get_ticks();

        while (!(TCONB & (1 << 9)));

        t2 = get_ticks();

        dt = t2 - t1;
        freq = (float)TICKS_PER_SEC / (float)(dt * 2);

        printf("freq = %f\n", freq);

        usleep(1000000);
    }

    close(fd);

    return 0;
}

该程序通过 S3C2410 的定时器捕获输入模式，实现了测量正弦波信号的频率。

stm32F103C8T6单片机的资源

STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的微处理器，具有丰富的外设资源和高性能。下面是该单片机的资源简述：

1. 内核：基于ARM Cortex-M3内核，最高主频可达72MHz。

2. 存储器：具有64KB的闪存和20KB的SRAM。

3. 外设：
- 2个12位ADC，可达12通道，最高转换速率1Msps；
- 3个定时器，16位或32位，具备输入捕获、输出比较、PWM等功能；
- 2个I2C接口，最高速率400kbps；
- 3个USART串口，最高波特率为10Mbps；
- 2个SPI接口，最高速率为18Mbps；
- 1个USB接口（仅FS模式）；
- 多个GPIO口等。

4. 系统时钟：可通过内部RC振荡器或外部晶振提供多种可选的系统时钟源，以满足不同的应用需求。

5. 电源管理：具有多种省电模式，可有效降低功耗，延长电池寿命。

总体来说，STM32F103C8T6具有丰富的资源和高性能，适用于各种应用场景，包括工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等。