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STM32 进阶定时器3 通用定时器案例2：测量PWM的频率/周期

news 来源：原创 2025/5/15 9:02:51

需求分析

上一个案例我们输出了PWM波，这个案例我们使用输入捕获功能，来测试PWM波的频率/周期。

把测到的结果通过串口发送到电脑，检查测试的结果。

如何测量

1、输入捕获功能主要是：测量输入通道的上升沿和下降沿

2、让第一个上升沿触发，第二个上升沿卡个事件，可以测量到周期

3、然后通过周期反推频率

输入捕获包括三个部分：

共四路，每路都有自己的输入引脚

计数器部分

捕获寄存器部分

过程

通过之前产生的方波信号，然后再配置输入对这个方波信号进行测量，用杜邦线

连接两个引脚，tim4和tim5的引脚，昨天tim5的引脚产生PWM方波，用tim4定时器用于测量。

产生中断会触发中断函数（这个函数将CNT计时器清零），但是触发中断函数之前会产生一个捕获比较事件，这个事件是将CNT的值搬到捕获比较1寄存器中。

上升沿会触发中断，产生搬用事件，并将CNT清零，

然后下一个上升沿会再次产生中断，那么会产生搬用事件将CNT计数器搬到寄存器中，可以抓取这个值，就是这个周期的事件。

设计相关寄存器

每个复用器都需要寄存器进行配置

CCMR1

CC2S：选择输入

IC1F：无滤波,可以抗干扰，一般在硬件就已经抗干扰啦，这里无滤波

CCIS: 输入有三种情况

PSC：预分频三档2/4/8分频

CCER：

CC1P：上升沿还是下降沿

CC1E: 输入使能

CR2：

TI1S：采用TIMx_CH1的线路

DIER：捕获比较中断

CC1IE：允许中断

tim4.c

#include "tim4.h"void TIM4_Init(){//1.GPIO//1.1放时钟RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;//1.2 PB6 引脚 配置输入模式 浮空输入GPIOB->CRL &= ~ (GPIO_CRL_CNF6_1 | GPIO_CRL_MODE6);GPIOB->CRL |= GPIO_CRL_CNF6_0;//2.TIM4//2.0 先放时钟RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM4EN;//2.1 控制器 （不管 全部保留默认设72MHz）//2.2 时基单元//2.2.1 分频  计数频率就是1M 数一个数的时间就是1usTIM4->PSC = 72 - 1;//2.2.2 尺子越长越好TIM4->ARR = 65535;//2.3 输入和输出通道//2.3.1 通道输入还是输出TIM4->CCMR1 |= TIM_CCMR1_CC1S_0;TIM4->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_CC1S_1;//2.3.2 配置TI1复用器，选择CH1引脚直接过来的信号(默认就是)TIM4->CR2 &= ~TIM_CR2_TI1S;//2.3.3 配置滤波器(默认就是)TIM4->CCMR1 &= ~ TIM_CCMR1_IC1F;//2.3.4 配置边沿检测器(默认就是)TIM4->CCER &= ~TIM_CCER_CC1P;//2.3.5 预分频器(默认就是)TIM4->CCMR1 &= ~ TIM_CCMR1_IC1PSC;//2.3.6 中断使能TIM4->DIER |= TIM_DIER_CC1IE;//3 有中断就需要配置NVIC//3.1 优先级分组NVIC_SetPriorityGrouping(3);//3.2 设置本中断的优先级NVIC_SetPriority(TIM4_IRQn,6);//3.3 对于片上外设 NVIC有一个使能控制NVIC_EnableIRQ(TIM4_IRQn);
}void TIM4_Start(void){// 开启通道使能TIM4->CCER |= TIM_CCER_CC1E;//开启计数器使能TIM4->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
}void TIM4_Stop(void){// 关闭通道使能TIM4->CCER &= ~TIM_CCER_CC1E;//关闭计数器使能TIM4->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;
}uint8_t raise_edge_num = 0;uint16_t cnt = 0;double TIM4_GetCycleMs(void){return cnt/1000.0;
}double TIM4_GetFreq(void){return 1000000.0/cnt;
}void TIM4_IRQHandler (void){//片上外设都有标志位//-1 判断什么原因进入中断//0 清0 标志位if(TIM4->SR & TIM_SR_CC1IF){TIM4->SR &= ~TIM_SR_CC1IF;//业务逻辑//1 .让编号加1raise_edge_num ++;//2. 分开第一个上升沿和第二个上升沿的逻辑if (raise_edge_num == 1){//3 如果第一个上升沿到来 我直接从0开始计数TIM4->CNT = 0;}else if (raise_edge_num == 2){//4.如果第二个上升沿到来raise_edge_num = 0;//5.抄数，把值记录下来cnt = TIM4->CCR1;}}
}

tim4.h

#ifndef __TIM4_H__
#define __TIM4_H__#include "stm32f10x.h"void TIM4_Init();void TIM4_Start(void);void TIM4_Stop(void);double TIM4_GetCycleMs(void);double TIM4_GetFreq(void);#endif /* __TIM4_H__ */

main.c

我们要设置占空比，因为我们是tim5产生的pwm方波，如果没有占空比，也就没有方波产生，也就产生不了上升沿触发不了中断。

#include "usart1.h"
#include "string.h"
#include <stdio.h>
#include "m24c02.h"
#include "i2c.h"
#include "led.h"
#include "systick.h"
#include "tim6.h"
#include "tim5.h"
#include "tim4.h"typedef enum {LIGHT,DARK}LED_DIRCT;extern uint16_t cnt;int main(void)
{TIM5_Init();TIM5_PWMStart();TIM5_SetDuty(10);Usart1_Init();TIM4_Init();TIM4_Start();// LED_DIRCT direct = LIGHT;while (1){Delay_s(2);printf ("当前的周期时%.2fms,频率是%.2fHz",TIM4_GetCycleMs(),TIM4_GetFreq());}
}

HAL库

前面有两个__：是宏定义，

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