实验九 输入捕获实验

1、 0河由,求七琴微控制器综合设计与实训实验名称：实验九输入捕获实验 实验九：输入捕获实验实训任务配置定时器通道IO口输入捕获模式；利用定时器的输入捕获功能测量方波周期或高电平宽度。11实验说明输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器，除了TIM6和TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。STM32的输入捕获，简单的说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变(比如上升沿/下降沿)的时候，将当前定时器的值(TIMx_CNT)存放到对应的通道的捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)里面，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA等。本实验使用TI

2、M5_CH1来捕获高电平脉宽，也就是要先设置输入捕获为上升沿检测，记录发生上升沿的时候TIM5_CNT的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获，当下降沿到来时，发生捕获，并记录此时的TIM5_CNT值。这样，前后两次TIM5_CNT之差，就是高电平的脉宽，同时TIM5的计数频率是已知的，从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。本实验目的是通过输入捕获，来获取TIM5_CH1(PAO)上面的高电平脉冲宽度，并从串口打印捕获结果。12实验步骤在实训平台上将PE5连接LED灯；复制上一个实验工程修改名称并保存为输入捕获实验；在PWM实验timer.c文件的基础上，添加两个函数：定时器通道输入捕获配置和定时器中

3、断服务程序。编写main()函数，程序编译正确；下载程序，打开串口调试助手观察捕获到的值。程序设计(1)编写timer.c文件。打开timer.c文件，在文件最下方接着编写。开启TIM5时钟和GPIOA时钟，配置PA0为下拉输出要使用TIM5,必须先开启TIM5的时钟。这里还要配置PA0为下拉输出，因为要捕获TIM5_CH1上面的高电平脉宽，而TIM5_CH1是连接在PA0上面的，还有对GPIOA的初始化。RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5，ENABLE);/使能TIM5时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Peri

4、ph_GPIOA，ENABLE);/使能GPIOA时钟初始化TIM5，设置TIM5的ARR和PSC开启TIM5的时钟之后，需要设置ARR和PSC两个寄存器的值来设置输入捕获的自动重装载值和计数频率。库函数中是通过TIM_TimeBaseInit函数实现的。设置TIM5的输入比较参数，开启输入捕获输入比较参数的设置包括映射关系、滤波、分频以及捕获方式等。这里需要设置通道1为输入模式，且IC映射到TI1(通道1)上面，并且不使用滤波(提高响应速度)器，上升沿捕获。库函数是通过TIM_ICInit函数来初始化输入比较参数的：voidTIM_ICInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_IC

5、InitTypeDef*TIM_ICInitStruct)；使能捕获和更新中断(设置TIM5的DIER寄存器)因为要捕获的是高电平信号的脉宽，所以，第一次捕获是上升沿，第二次捕获时下降沿，必须在捕获上升沿之后，设置捕获边沿为下降沿，同时，如果脉宽比较长，那么定时器就会溢出，对溢出必须做处理，否则结果就不准确。这两件事，都在中断里面进行，所以必须开启捕获中断和更新中断。定时器的开中断函数TIM_ITConfig即可使能捕获和更新中断：TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_UpdatelTIM_IT_CC1,ENABLE);/允许更新中断和捕获中断e.设置中断分组，编写中断服务函数编写

6、NVIC_Init()函数。然后，使能TIM5，就可以开始输入捕获。此时程序voidTIM5_Ca.p_Inic(ulbarrjUlbpac1(IO_Ia.lcTypereI詐cure;沁Iil让TgeDefIIK_TiBE3a3eStractuieiMV1匸JfTJT.2IEHESE-Euezure;RCC_APaiFeriphClQcKmd(RIXAPB1Pcriph_TIMSFNABU;/ffiBriMSlfWFerlphClocJcCKd|CjiPhlPeriphjFrDA,.ZllStBLE);垃碇GF爭ePTD_lEi-icSEFueTu:r&.GPIO_Pln=GPID_Pln_

7、O;/PM：-滑竦之矿盘1置SJIInLcScnjcture.GFl-&_Mcde=D;浊黑入3IlD_ReseLBlca|SPLQA.ZGPIO_Pi_d;GSIcTlnit(iGPIQ_rnitStrg.ctur;HVTr_l!il!：SEruct口昨風叮匸110勿孔!mm丄=/.TlHa+SlTVTC_rn让ructuire1,IIVTC_TR.QC加皿MFmejnptLGmHLCTity天占优先点M级阿匸轟让黑mEgxNVTi：lRQCM阿已134班1让丫o：7/MfcdfiZe)!-RESET)11(TIH5CHl_CAPTURE_STAi己迓摘茯寻丟电=_-11(rLM5Cfii_

8、CAPTURE_5TA&K3F)=X7F/电平丸圧丁TlM5Ca_CAPTUEl_5lA.|=X.；.行芒立工4址二=；.FTIJt$CHi_CAPTUS_VfkL=Xj?rf；)eleTIM5H1_CAPTURE_5TA+-;ifTIK_GetITStatU3(TIM5,TIM_IT_CC1)RESET理药一发生建拄爭哼工(TIMSCH1_CAPTURE_STAjXj)/掏获个下降洁TIMSCHl_CAPTURE_STi1=jXE:;环二惑功持获聖丈上升帛TTM5匚Ei：【CAPTnREVAL=TI?4_2etUmptii=eiTIHS)iTZMOCIPOlarlti-CDnfig7TIM5

9、,TTHTCPClazitVRiflingf;：-L?=一？直方二.匸rM7秦I、)el打还未开始一蝇一次捕袂上弄厝TIN5CH1CAPTURESTAj;肓空TIES盘ETITREVAL-Ci：TIHSetCounxer(TIM5#0;TIH5匚且丄_匚APTURE_STA-：-X1Q:/标t己捕获主了上升;TlM_ociPolari&ycanf(TIMST1M_I匚丄电工iry_F理rnng);/cci?=l设豊为下廖孑弓持获TIH_ClearITPendingBic(TIMS,TIM_IT_CCl|TIH_IT_Updflte|:清專半新标忘住图10.3中断服务函数通过以上步骤，定时器5的

10、通道1就可以开始输入捕获了。(2)编写timer.h文件。在原来文件的基础上加入TIM5_Cap_Init的声明。*ifndef_TIMER_HtdefineTIKEbZh+includerf75.r.vcidTIM3_EWK_Jrit(ularrulesc;ireTIM5_Cat_Inic(ulpjc)rfendif图10.4timer.h文件(3)编写main()函数。main函数是在PWM实验的基础上修改来的,保留了PWM输出，同时通过设置TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1),将TIM5_CH1的捕获计数器设计为1us计数一次，并设置重装载值为最大，所以捕获时间精度为1u

11、s。主函数通过TIM5CH1_CAPTURE_STA的第7位，来判断有没有成功捕获到一次高电平,如果成功捕获,则将高电平时间通过串口输出到电脑。,_3.tiiidudeincludetxcludetlncluefz-Lcludeled.hdelayskyBhff*375thnauaart.rh*上3.EZT亠?8910、11L2H尹倚霜u8TIM5CE31_FmE_5n；f迷人福密代态eteulTIH5CHl_3；iFT：CJEE_,YALj.劭人菊荻值z.Btmam(Taid)u32tezf=_;delay_imt|);廷时函敎和始比KVIC_PrinlityGrotipCnnfijNVTC

12、PricrityGrDiip_2;设置MVIU申斷分粗2：2也枪占优先SL2也肩应优光蠶U註匸二诅巩-甕训：/*LEDIniC(JjLED瑞口朝雄乂TIM3_Pm_Init(5S5-,0);不甘频弋FWM频罢T2003(8SS+丄帥壬律TIMSapJmt(GXFFFF,;攻世g的兹盍计數While(1TIH_SetCampare2(TIH3?TIHGetCaptuze2(TIH3)+1J;if(TIH_GetCapttare2(ILM33：)TIM_5etCcanpaifi2|TLM3F：);if(TlMSCHiCAPTURESTJUOXM)成功捕肢到了一这上升祖i;en=TrM5CHl_Af

13、Timi；STAA喜盯：temp*65531;/J6出时闻总和temp4=TIM5CBCAfTOMJAL;-握到总的展电平时I可pnncfIHIGH;%dusrhFtemp);/打印总的高点平片间TIH5CHLCAPTUREST干宕下一讥摘芸图10.5主函数硬件原理图设计LEDVCC3V3图10.1LED1与PE5连接总结由于缺少硬件设施，无法进行捕获实验的仿真图片展示。实验心得：通过这次实验，我了解了如何捕获PWM方波信号的脉宽。明白了输入捕获与输出比较的区别。掌握了PWM输入捕获测量脉冲的最小和最大频率计算方法。1、输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率STM32的输入捕获,就是通过

14、检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）时，将当前定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时的触发中断/DMA等。2、定时器PWM输入捕获测量脉冲的最小和最大频率计算公式：PWM输入捕获能捕获的最小频率为：72MHZ/（ARR+1）*（PSC+1）=1HZPWM输入捕获能捕获的最大频率为：72MHZ/（PSC+1）=1MHZ3、PWM输入捕获配置流程：（1）开启TIMX时钟和GPIOX时钟，设置PXX输入模式（2）初始化TIMX，设置TIMX的ARR和PSC（3）设置TIMX的输入比较参数，开启输入捕获（4）使能捕获和更新中断（设置TIMX的DIER寄存器）（5）设置中断分组，编写中断服务函数（6）使能定时器（设置TIMX的CR1寄存器）提出的问题：输入捕获和输出比较的区别？解释：输入捕获：如具有此功