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1. 输入捕获PWM介绍
输入信号从一个外部接口输入,例如CH1,TI1经过输入滤波器和边沿检测器后,输出TI1FP1和TI1FP2两个副本,分别捕获PWM的上升沿和下降沿:
该模式是输入捕获模式的一个特例,除下列区别外,操作与输入捕获模式相同:
● 两个ICx信号被映射至同一个TIx输入。
● 这2个ICx信号为边沿有效,但是极性相反。
● 其中一个TIxFP信号被作为触发输入信号,而从模式控制器被配置成复位模式。
例如,你需要测量输入到TI1上的PWM信号的长度(TIMx_CCR1寄存器)和占空比(TIMx_CCR2寄存器),具体步骤如下(取决于CK_INT的频率和预分频器的值)
● 选择TIMx_CCR1的有效输入:置TIMx_CCMR1寄存器的CC1S=01(选择TI1)。
● 选择TI1FP1的有效极性(用来捕获数据到TIMx_CCR1中和清除计数器):置CC1P=0(上升沿有效)。
● 选择TIMx_CCR2的有效输入:置TIMx_CCMR1寄存器的CC2S=10(选择TI1)。
● 选择TI1FP2的有效极性(捕获数据到TIMx_CCR2):置CC2P=1(下降沿有效)。
● 选择有效的触发输入信号:置TIMx_SMCR寄存器中的TS=101(选择TI1FP1)。
● 配置从模式控制器为复位模式:置TIMx_SMCR中的SMS=100。● 使能捕获:置TIMx_CCER寄存器中CC1E=1且CC2E=1。
2. 硬件设计
实验的芯片型号为STM32F103VET6,一个是通用定时器TIM3 的通道1,即PA6,用于输出PWM 信号,另一个是高级控制定时器TIM1 的通道1,即PA8,用于PWM 输入捕获,实验中直接用一根杜邦线短接即可PA6 和PA8 即可。
3. CubeMX配置
配置TIM3的PWM输出信号相关参数,并且开启NVIC:
配置TIM1的从模式为复位模式,触发源为TI1FP1,即检测到PWM第一个上升沿时,计数器复位,从0开始计数。
时钟源为内部时钟,Channel1为输入捕获直接模式,Channel2为输入捕获间接模式,间接模式代表信号源与channel1是同一个信号源。
PSC为7200-1,Counter Period为65535,分频后的计数频率为10000Hz,最小检测频率约为0.1Hz:
Channel1为上升沿,Channel2的极性为下降沿:
开启中断:
4. 软件设计
设置参数:
//time.h
/* USER CODE BEGIN Private defines */
extern __IO uint16_t tim3RiseEdge;
extern __IO uint16_t tim3FallEdge;
extern __IO float tim3Duty;
/* USER CODE END Private defines */
产生动态PWM波和输入捕获中断回调函数实现:
//time.c
/* USER CODE BEGIN 0 */
__IO uint16_t periodClass=10;
__IO uint16_t tim3RiseEdge=0;
__IO uint16_t tim3FallEdge=0;
__IO float tim3Duty=0.0;
/* USER CODE END 0 */
/* USER CODE BEGIN 1 */
/**
* @brief Period elapsed callback in non-blocking mode
* @param htim TIM handle
* @retval None
*/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance==TIM3)
{
static uint16_t periodCnt = 0;
static uint16_t pwmIndex = 500;
periodCnt++;
if(periodCnt>=periodClass)
{
periodCnt=0;
TIM3->CCR1=pwmIndex;
pwmIndex++;
if(pwmIndex>=1000)
{
pwmIndex=0;
}
}
}
}
/**
* @brief Input Capture callback in non-blocking mode
* @param htim TIM IC handle
* @retval None
*/
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance==TIM1)
{
if(htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
{
tim3RiseEdge = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
tim3Duty = (float)tim3FallEdge/tim3RiseEdge;
}
if(htim->Channel==HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
{
tim3FallEdge = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1, TIM_CHANNEL_2);
}
}
}
/* USER CODE END 1 */
main函数打印PWM频率和占空比:
//main.c
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("Input Capeture PWM Lab");
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1, TIM_CHANNEL_2);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
HAL_Delay(1759);
uint16_t tim3PWMFeq=(uint16_t)10000/tim3RiseEdge;
printf("PWM频率为:%d Hz\n",tim3PWMFeq);
printf("PWM占空比为:%.2f %%\n",tim3Duty*100);
printf("tim3RiseEdge:%d \n",tim3RiseEdge);
printf("tim3FallEdge:%d \n\n\n",tim3FallEdge);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 2 */
5. 实验现象
可以正常打印PWM的频率和占空比: