Ⅰ、概述

本文在前面文章“STM32基本的計(jì)數(shù)原理”的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，講述關(guān)于“定時(shí)器輸入捕獲”的功能，和上一篇文章“定時(shí)器比較輸出”區(qū)別還是挺大的。在引腳上剛好相反：一個(gè)輸入、一個(gè)輸出。

本文只使用一個(gè)TIM5通道3（也可其他通道）捕獲輸入脈沖的頻率，通過捕獲兩次輸入脈沖的間隔時(shí)間來計(jì)算脈沖波形的頻率。間隔一定時(shí)間讀取頻率并通過串口打印出來。

當(dāng)然也可通過兩路通道捕獲脈沖信號(hào)的占空比，計(jì)劃后期整理。

筆者通過信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)，上位機(jī)串口助手顯示捕獲的脈沖頻率。（沒有信號(hào)發(fā)生器的朋友可以結(jié)合上一篇文章PWM輸出做信號(hào)源：在同一塊板子上也可以使用不同定時(shí)器，將輸出引腳接在輸入引腳）

先看一下實(shí)例的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

關(guān)于本文的更多詳情請(qǐng)往下看。

Ⅱ、實(shí)例工程下載

筆者針對(duì)于初學(xué)者提供的例程都是去掉了許多不必要的功能，精簡了官方的代碼，對(duì)初學(xué)者一看就明白，以簡單明了的工程供大家學(xué)習(xí)。

筆者提供的實(shí)例工程都是在板子上經(jīng)過多次測試并沒有問題才上傳至360云盤，歡迎下載測試、參照學(xué)習(xí)。

提供下載的軟件工程是STM32F417的，但F4其他型號(hào)也適用（適用F4其他型號(hào)：關(guān)注微信，回復(fù)“修改型號(hào)”）。

STM32F4_TIM輸入波形捕獲（脈沖頻率）實(shí)例：

https://yunpan.cn/cB6XrSi6rK3TP 訪問密碼 7eed

STM32F4資料：

https://yunpan.cn/cR2pxqF5x2d9c 訪問密碼 53e7

Ⅲ、原理描述

筆者將TIM分為三大塊：時(shí)基部分、比較輸出和輸入捕獲，請(qǐng)看下面截圖“通用TIM框圖”。

前面的文章已經(jīng)將“時(shí)基部分”的一些基礎(chǔ)知識(shí)講述過了，“時(shí)基部分”的功能是比較有用的，它除了可以用來延時(shí)（定時(shí)）之外，它還可以拿來觸發(fā)其他一些功能，如：觸發(fā)DA轉(zhuǎn)換、AD采集等。

上一篇文章講述的就是圖中比較輸出部分，比較輸出部分功能相對(duì)比較簡單。

該文主要講述“輸入捕獲”部分，這部分輸入的通道1與2、通道3與4可以相互協(xié)作。該文只使用了TIM5的通道3，捕獲輸入信號(hào)頻率。

通用TIM框圖:

上面兩圖截取“STM32F4x5、x7參考手冊(cè)”建議下載手冊(cè)參看。

Ⅳ、源代碼分析

筆者以F4標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫（同時(shí)也建議初學(xué)者使用官方的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫）為基礎(chǔ)建立的工程，主要以庫的方式來講述。

1.RCC時(shí)鐘

該函數(shù)位于bsp.c文件下面；

本文提供的例程也可以使用TIM2（只要將例程源代碼中使用到的TIM5改為TIM2，以及引腳改正過來就行）。

重點(diǎn)注意：

A.外設(shè)RCC時(shí)鐘的配置要在其外設(shè)初始化的前面；

B.匹配對(duì)應(yīng)時(shí)鐘。

比如：RCC_APB2外設(shè)不要配置在RCC_APB1時(shí)鐘里面

【如：RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);這樣能編譯通過，但這是錯(cuò)誤的代碼】

2.TIM輸入捕獲引腳配置

該函數(shù)位于timer.c文件下面；

注意2點(diǎn)：

A.引腳與通道對(duì)應(yīng)：這個(gè)需要參看“數(shù)據(jù)手冊(cè)”，該文TIM5通道3對(duì)應(yīng)的引腳就是PA2.

B.復(fù)用配置：GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2, GPIO_AF_TIM5);

這個(gè)地方對(duì)于F1轉(zhuǎn)F0、F4等的朋友需要注意，更加芯片系列及庫的不同，他們之間存在一定的差異。

3.TIM輸入捕獲配置

該函數(shù)位于timer.c文件下面；

“時(shí)基部分”是在前面兩篇文章講述過的，這里主要對(duì)“輸入捕獲”部分理解，主要5個(gè)參數(shù)：

捕獲通道：就是我們捕獲的通道；

捕獲極性：就是我們捕獲脈沖的高還是低電平；

捕獲選擇：是直接捕獲該通道，還是上面說的1，2通道協(xié)助捕獲；

捕獲分頻：對(duì)捕獲的脈沖分頻；

捕獲濾波：過濾掉波形；

4.NVIC配置

該函數(shù)位于bsp.c文件下面；

這里不用多說，只是提醒大家不要忘記配置這里。

5.計(jì)算捕獲波形頻率原理

該函數(shù)位于stm32f4xx_it.c文件下面；

該函數(shù)是中斷函數(shù)，也是計(jì)算頻率重要的函數(shù)；

A.兩次捕獲值

捕獲配置中，捕獲的極性是高電平，這里就是在“上升沿”中斷（捕獲），如果配置為“下降沿”，則是在信號(hào)的下降沿中斷。

B.計(jì)算兩次捕獲差值

這里常人理解都是:capture = (capture_value2- capture_value1);

但是，需要考慮另外兩種情況，就是計(jì)數(shù)器在計(jì)滿和相等時(shí)候。

C.計(jì)算頻率

這里可以理解為：1秒鐘計(jì)了多少個(gè)數(shù)。

但是需要注意的是截圖中“/2”，對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘除2，原因在于RCC給TIM提供的時(shí)鐘就是除了2的，所以，這個(gè)地方需要/2.