[问答]

如何使用TIM2和TIM3同时捕获8路波形？

903 STM32

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2021-12-21 06:49:33　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报南中南相关推荐 • STM32定时器TIM1 TIM2和TIM3无法同步？？？怎么回事呢？ 11978 • stm32定时器TIm3脉冲捕获问题 5758 • 请问STM8L051 TIM2和TIM3可以连接到正交编码器和向上/向下计数吗？ 1855 • TIM2作为主设备和TIM3作为从设备在Blue Pill板上不工作的原因？如何解决？ 235 • 如何使用LSE作为TIM1或TIM2/3/5或TIM4的时钟源 3019 • 为什么我做例程7定时器中断实验时把原来的TIM3改成TIM2就实现不了功能了？ 2505 • stm32f103 PWM捕获TIM_GetCapture1没有数据是怎么回事？ 300 • 请问STM8 16位通用定时器有哪些？ 968 • TIM3的定时器结构体是什么意思 1470 • cubeMX建立的STM32F334工程中TIM3没有中断使能的选项是为什么 2529 1个回答

STM32输入捕获功能，使用TIM2和TIM3同时捕获8路波形。

工作上的一个需求，要采集两组控制步进电机的信号。就是采集8个通道的方波，测量频率和计脉冲个数。看起来简简单单的东西，磕磕碰碰搞了两天，走了一些弯路，这里写出来记录一下。顺便理解一下输入捕获个多种用法。
1. 硬件设计

首先看一下用到那些IO口。在STM32手册里找这样TIMx_CHx的就是输入捕获的口了。
这里用了TIM2的4个口和TIM3的4个口。
[tr]定义端口[/tr]

TIM2_CH1	PA0
TIM2_CH2	PA1
TIM2_CH3	PA2
TIM2_CH4	PA3
TIM3_CH1	PA6
TIM3_CH2	PA7
TIM3_CH3	PB0
TIM3_CH3	PB1

2. 定时器和输入捕获配置（初始化）
比较长，大概分为，初始化时钟，初始化端口，初始化定时器，配置中断优先级，设置上升沿，使能中断和定时器。

主程序里的调用

TIM2_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //1MHz的频率计数
1
Q：定时器的时间如何计算呢？
A：72000000/72=1000000

TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
void TIM2_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); //使能定时器2时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);  //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);  //使能GPIOB时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置成输入并全部拉低
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;  //
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置成输入并全部拉低
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);

//初始化定时器2
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置自动重装值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; //设置与分配器
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //设置向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure); //配置TIM2
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure); //配置TIM3

//初始化输入捕获参数
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端口1：CH1
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;    //配置分配为不分配
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//配置输入滤波为不滤波
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);

//下面的都一样，就不一一说明了。
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
   TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);

//中断分组优先级初始化
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;  //TIM2中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //先占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;  //从优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //配置寄存器

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;  //先占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //配置寄存器

//8个通道都设置成，上升沿捕获
TIM_OC1PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC3PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC4PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);

TIM_OC1PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC2PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC3PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_OC4PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);

//允许更新中断，允许CCxIE捕获中断
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4,ENABLE);//
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4,ENABLE);//
//使能定时器
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

3. 中断函数
这里举一个例子，TIM2_CH1的，其他的复制粘贴改一下就行。
捕获方波的思路就是，捕获两个上升沿，两个上升沿的时间差就是周期。周期取倒数就是频率呗。

u8  TIMCH_STA[8] = {0}; //标志位数组
u16 TIMCH_VAL[8] = {0}; //计时器数组
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if((TIMCH_STA[0]&0X80)==0)//还未捕获到一个完整的周期
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
{
if(TIMCH_STA[0]&0X40) //捕获到第二个上升沿
{
TIMCH_STA[0]|=0X80; //标记捕获到一个完整的周期，给主程序处理
TIMCH_VAL[0]=TIM_GetCapture1(TIM2);//获取事件
}
else    //捕获到第一个上升沿
{
TIMCH_STA[0]=0;    //清空标志位
TIMCH_VAL[0]=0;    //清空计时器
TIM_SetCounter(TIM2,0);    //清空定时器
TIMCH_STA[0]|=0X40;    //标记捕获到第一个上升沿
}
}
}
}

主程序里就很简单了

for(i=0;i<8;i++)//扫描8个通道的标志位
{
if(TIMCH_STA&0X80)//成功捕获到脉冲
{
temp = TIMCH_VAL; //获取周期时间
printf("HIGH[%d]:%d usrn",i,temp); //打印输出
TIMCH_STA=0; //复位标志位，开启下一次捕获
}
}

4. 注意事项和扩展说明
1. 采样精度
输入一个1KHz的频率，采到的数是999us。也就是1.001KHz，四舍五入就是1KHz。由于电路也没滤波有误差也情有可原。
2. 采样范围
因为定时器的频率是1M，所以10KHz一下的采的才比较准。测试时候给了一个50KHz，采样的数据是19纳秒，也就是52.6KHz，就不太准了。而且计数器的数组也只是U16型，就是说如果频率小于15.25HZ，就溢出了。
所以这个程序的采样范围就是50Hz~5KHz，如果要大或者要小，就得调整程序。就像示波器不也是要调整频率的吗。
3. 如果要采占空比
第一个上升沿和第二个上升沿的时间是周期，那第一个上升沿和第一个下降沿的时间就是高电平的时间，算一下就是占空比了。
在采到上升沿的时候，把捕获改成捕获下降沿，采到下降沿的时候，改成捕获上升沿。就可以算出占空比了。但是实际测试中精度下检了，大概是因为，在中断里面改配置捕获会占用时间。

TIM_OC1PolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Falling);//捕获下降沿。