hal stm32输入捕获

### STM32 HAL 库中的输入捕获功能

#### 配置过程概述

输入捕获是STM32微控制器的一项重要特性，允许测量外部信号的时间特征，如频率、周期和占空比等参数[^3]。为了利用HAL库实现这一功能，需先通过STM32CubeMX软件完成硬件资源的选择与初始化配置工作。

#### 使用STM32CubeMX进行初步设置

启动STM32CubeMX工具后，选择目标型号的MCU，并进入Pinout & Configuration界面指定TIMx作为定时器实例用于输入捕获操作。接着，在Configuration标签页下调整Timer Advanced Control部分下的Input Capture Channel选项至所需状态；同时也要注意设定Prescaler（预分频系数）、Period（自动重装载值）等相关计数器属性以适应具体应用场景需求[^1]。

#### 编写应用程序代码

基于上述配置生成的基础框架之上编写C语言源文件来控制具体的逻辑流程：

#include "main.h"

TIM_HandleTypeDef htimX; // X代表所使用的定时器编号

void StartCapture(void){
    /* 开启定时器 */
    if (HAL_TIM_IC_Start_IT(&htimX, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){
        Error_Handler();
    }
}

uint32_t GetCapturedValue(void){
    uint32_t value;
    
    /* 获取最近一次捕捉到的数据 */
    HAL_TIM_IC_GetValue(&htimX, TIM_CHANNEL_1);
    
    return value;
}

以上片段展示了如何开启中断驱动型输入捕获机制以及怎样查询当前存储于寄存器内的最新采样结果。需要注意的是`Error_Handler()`函数应当由开发者自行定义以便处理可能出现的各种异常状况[^2]。

当接收到有效边沿变化事件时会触发回调函数执行特定任务，比如记录时间戳或者计算脉宽等指标。这部分通常位于用户自定义的`.c`文件内并与之前提到过的结构体变量关联起来共同作用。

#### 中断服务例程(ISR)

每当发生感兴趣的边缘转换之后就会调用下面这样的ISR来进行后续数据处理:

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
    static uint32_t IC_Val1 = 0;
    static uint32_t IC_Val2 = 0;

    if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){
        /* Read captured value */
        IC_Val2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1);

        /* Calculate the period or frequency based on two consecutive captures */
        Period = IC_Val2 - IC_Val1;
        
        /* Update previous capture to current one */
        IC_Val1 = IC_Val2;
    }
}

这段代码实现了简单的差分运算从而得出两次相邻时刻之间的间隔长度即为待测波形的一个完整周期T。进一步地还可以据此推算出对应的f=1/T关系式求得频率数值。