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输入捕获模式测频率

news 来源：原创 2025/6/28 17:59:46

前提工作：

PA6、PA0通过跳线相连，PA6测试PA0的输出频率

本来只有下列函数，改变占空比但是我们需要测试频率，需要动态改变频率。

void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);		//设置CCR1的值
}

改变频率的函数

/*** 函    数：PWM设置PSC* 参    数：Prescaler 要写入的PSC的值，范围：0~65535* 返 回 值：无* 注意事项：PSC和ARR共同决定频率，此函数仅设置PSC的值，并不直接是频率*           频率Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)*/
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);		//设置PSC的值
}

输入捕获模式测频率的基本思路

用TIM3_CH1捕获输入频率

输入捕获初始化函数

第一步：开始TIM3和GPIO的时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

第二步：初始化GPIO和时钟源

/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA6引脚初始化为上拉输入/*配置时钟源*/TIM_InternalClockConfig(TIM3);		//选择TIM3为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟

第三步：时基单元初始化

注意：为了防止计数溢出，ARR值要设置大一点。CNT的取值范围0~ARR

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;               //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元

第四步：输入捕获模块初始化

注意：滤波器不会改变信号的原有频率，分频器就是对信号本身进行计次，会改变频率

TIM_ICPSC_DIV1：1分频——每次触发（上升沿/下降沿）都有效

TIM_ICPSC_DIV2：2分频——每2次触发（上升沿/下降沿）有效

	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道

第五步：选择触发源及从模式

	/*选择触发源及从模式*/TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);					//触发源选择TI1FP1TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);					//从模式选择复位//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零

第六步：TIM使能

	/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行

获取输入捕获的频率的函数

上面tim3的psc配置为72，所以标准频率fc为72000000/72=1Mhz

uint16_t TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx);@retval Capture Compare 1 Register value.
uint16_t TIM_GetCapture2(TIM_TypeDef* TIMx);@retval Capture Compare 2 Register value.
uint16_t TIM_GetCapture3(TIM_TypeDef* TIMx);
uint16_t TIM_GetCapture4(TIM_TypeDef* TIMx);


/*** 函    数：获取输入捕获的频率* 参    数：无* 返 回 值：捕获得到的频率*/
uint32_t IC_GetFreq(void)
{return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);		//测周法得到频率fx = fc / N，这里不执行+1的操作也可
}

Ic.c完整代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header/*** 函    数：输入捕获初始化* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void IC_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA6引脚初始化为上拉输入/*配置时钟源*/TIM_InternalClockConfig(TIM3);		//选择TIM3为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟/*时基单元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;               //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元/*输入捕获初始化*/TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道/*选择触发源及从模式*/TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);					//触发源选择TI1FP1TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);					//从模式选择复位//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行
}/*** 函    数：获取输入捕获的频率* 参    数：无* 返 回 值：捕获得到的频率*/
uint32_t IC_GetFreq(void)
{return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);		//测周法得到频率fx = fc / N，这里不执行+1的操作也可
}

mian.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化PWM_Init();			//PWM初始化IC_Init();			//输入捕获初始化/*显示静态字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "Freq:00000Hz");		//1行1列显示字符串Freq:00000Hz/*使用PWM模块提供输入捕获的测试信号*/PWM_SetPrescaler(720 - 1);					//PWM频率Freq = 72M / (PSC + 1) / 100PWM_SetCompare1(50);						//PWM占空比Duty = CCR / 100while (1){OLED_ShowNum(1, 6, IC_GetFreq(), 5);	//不断刷新显示输入捕获测得的频率}
}

输入捕获模式测频率

前提工作： PA6、PA0通过跳线相连，PA6测试PA0的输出频率本来只有下列函数，改变占空比但是我们需要测试频率，需要动态改变频率。 void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare) {TIM_SetCompare1(TIM2, Compare); //设置CCR1的值 }…...

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编程日记 2025/5/29 16:35:57

STM32F103系列单片机寄存器操作和标准库操作

关于stm32，标准库很早就学完了，但如果想要更加深入学习计算机硬件，那么学会寄存器操作是非常有必要的。今天从最简单的点灯开始，我们来对比一下二者的不同。一、寄存器操作和标准库操作中点亮LED的区别寄存器操作：…...

编程日记 2025/6/28 5:16:55

前提工作：

输入捕获模式测频率的基本思路

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