stm32f103c8t6测量pwm频率

STM32F103C8T6是一款常用的单片机，它具有丰富的外设和强大的性能，可以用于各种应用场景，包括测量PWM频率。

要测量PWM频率，你可以使用STM32F103C8T6的定时器和输入捕获功能。以下是一种可能的实现方式：

1. 配置定时器：选择一个合适的定时器（比如TIM2），并配置为输入捕获模式。设置定时器的计数模式为上升沿计数，并使能定时器。

2. 配置输入捕获通道：选择一个合适的输入捕获通道（比如通道1），并配置为捕获模式。设置输入捕获通道的触发边沿为上升沿，并使能输入捕获通道。

3. 等待捕获事件：在主循环中等待输入捕获事件发生。当输入捕获事件发生时，定时器的计数值会被保存到相关的寄存器中。

4. 计算PWM频率：根据捕获到的定时器计数值，可以计算出PWM信号的周期和频率。周期可以通过计算两次捕获事件之间的时间差得到，频率则是周期的倒数。

需要注意的是，具体的配置和代码实现可能会因使用的开发环境和库函数而有所不同。你可以参考STM32F103C8T6的官方文档和相关的开发资料，以及使用的开发环境提供的库函数来完成上述步骤。

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#### 输入捕获配置
首先需要配置定时器进入输入捕获模式。这可以通过 CubeMX 工具完成基本设置：

- 打开CubeMX并创建新项目，选择目标芯片为STM32F103C8Tx。
- 添加TIMx外设用于捕获PWM波形，并将其通道配置成IC（Input Capture）模式。
- 设置时基单元参数以确保足够的分辨率来检测预期范围内的PWM频率。
- 启用HSE作为系统时钟源[^2]，因为不启用可能会导致输出异常。

#### 编写代码实现测量功能
以下是基于上述硬件配置编写的简单示例程序片段，展示了如何读取PWM脉冲宽度进而求得频率值:

#include "main.h"

// 定义全局变量存储捕获时间戳
uint32_t capture_value_prev = 0;
uint32_t capture_value_curr = 0;

void TIM2_IRQHandler(void){
    /* 清除中断标志 */
    __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim2, TIM_IT_CC1);
    
    // 获取当前时刻计数值
    capture_value_curr = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,TIM_CHANNEL_1);

    if (capture_value_prev != 0) {
        uint32_t period_ticks = abs(capture_value_curr - capture_value_prev); 

        float freq_hz = SystemCoreClock / ((float)(period_ticks * htim2.Init.Prescaler + 1));
        
        printf("Measured Frequency: %.2f Hz\n",freq_hz);
    }
    
    // 更新前一次捕获时间为本次
    capture_value_prev = capture_value_curr;  
}

int main(void){
    ...
}

此段代码实现了当接收到PWM边沿触发事件时调用`TIM2_IRQHandler()`函数处理逻辑，在其中获取两次相邻边缘之间经过了多少个时钟周期数(`period_ticks`)，再结合系统的主频(SystemCoreClock)，即可算出实际发生的PWM频率。

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为了使用 STM32F103C8T6 及其 HAL 库来测量外部输入的 PWM 信号频率，可以采用捕获模式。具体来说，定时器可以通过检测上升沿或下降沿的时间间隔来计算脉冲宽度和周期，进而得出频率。

#### 定时器配置
首先，在初始化阶段需选择合适的定时器并将其工作模式设为输入捕获模式。对于 STM32 来说，多个 GPIO 引脚可作为不同定时器通道的输入端口用于捕捉事件。这里假设使用 TIM2 的 CH1 (PA0)，这与之前提到的小车PWM调速所使用的相同[^3]。

// 初始化TIM2为输入捕获模式
void MX_TIM2_Init(void)
{
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
    
    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 79; // 假定系统时钟为80MHz,则预分频系数=80-1得到1us计数精度
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 65535; // 自动重装载值最大范围
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.RepetitionCounter = 0;

    if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){
        Error_Handler();
    }
}

#### 中断服务程序设计
每当发生一次边沿触发（比如上升沿），就会进入相应的中断处理函数，在此期间记录当前时间戳并与上一次的时间戳相减即可获得该次脉宽。连续两次脉宽之差即代表了一个完整的周期长度，由此便能推算出频率。

uint32_t IC_Val1 = 0, IC_Val2 = 0;
float Frequency = 0.0f;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    static uint32_t previousCaptureValue = 0;
    int32_t diffCaptureValue = 0;

    /* 获取最新捕获的数据 */
    if(htim->Instance==TIM2 && htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){
        IC_Val2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1);
        
        /* 计算两个相邻捕获点之间的时间差异 */
        if(IC_Val2 >= IC_Val1){
            diffCaptureValue = IC_Val2 - IC_Val1;
        }else {
            diffCaptureValue = ((int32_t)(0xFFFF - IC_Val1)) + IC_Val2 + 1;
        }

        /* 更新旧捕获数据 */
        IC_Val1 = IC_Val2;

        /* 将单位转换成Hz */
        Frequency = SystemCoreClock / (((diffCaptureValue)*(htim2.Init.Prescaler+1)));
    }
}

上述代码片段展示了如何通过读取捕获寄存器中的数值变化来确定PWM波形的一个完整周期所需的时间，并据此计算出对应的频率[^4]。