STM32F407通常定时器输入捕获.docx

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STM32F407通常定时器输入捕获

通用定时器输入捕获

通用定时器作为输入捕获的使用。

我们用TIM5的通道1（PA0）来做输入捕获，捕获PA0上高

电平的脉宽（用KEY_UP按键输入高电平），通过串口来打印高电平脉宽时间

输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率

我们以测量脉宽为例，用一个简图来说明

输入捕获的原理:

t

，图中t1~t2

如图所示,

时间，就是我们需要测量的高电平时间。

测量方法如下:

首先设置定时器通道x为上升沿捕获，

这样，t1时刻，就会捕获到当前的CNT值，然后立即清零CNT，并设置通道x为下降沿捕获，

这样到t2时刻，又会发生捕获事件，得到此时的CNT值，记为CCRx2。

这样，根据定时器的

计数频率，我们就可以算岀t1~t2的时间，从而得到高电平脉宽。

在t1~t2之间，可能产生N

次定时器溢岀，这就要求我们对定时器溢岀，做处理，防止高电平太长，导致数据不准确。

如图

所示，t1~t2之间，CNT计数的次数等于：

N*ARR+CCRx2，有了这个计数次数，再乘以

CNT

的计数周期，即可得到t2-t1的时间长度，即高电平持续时间。

STM32F4的定时器，除了TIM6和TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。

STM32F4

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

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。

这里我

们用TIM5CH1来捕获咼电平脉宽。

OCZC£|002*426

OC2PE1OC2FE

ccasii-oji

ocice|

OC1M[20|

aC1P£|0ClFE

卸F]

icspsqro]

IC1FI3;0]

icipsqio]

rw1曲1rw1側

rw1rw

rw1rW

rw1

rw1rwrw

fw1rw

rw1M

5

2

0

了勺,

当在输入捕获模式下使用的时候，对应图的第二行描述，从图中可以看岀,

15141112111P9

TIMxCCMR1是针

接下来介绍我们需要用到的一些寄存器配置，需要用到的寄存器:

TIMxARR

、TIMxPSC、

TIMxCCMR1、TIMxCCER、TIMxDIER、TIMxCR1、TIMxCCR1

（这里的x=5）。

首先TIMx_ARR和TIMx_PSC，这两个寄存器用来设自动重装载值和

TIMx的时钟分频。

捕获/比较模式寄存器1：

TIMx_CCMR1，这个寄存器在输入捕获的时候,

非常有用:

TIMx捕获/比较模式寄存器1（TIMx_CCMR1）

TIMxcapture/comparemoderegister1

偏移地址：

0x18复位值:

0x0000

［15:

8］则用于捕获/

CCMR2是用来控制

对2个通道的配置，低八位［7:

0］用于捕获/比较通道1的控制，而高八位比较通道2的控制，因为TIMx还有CCMR2这个寄存器，所以可以知道

通道

3和通道4（详见《STM32F4XX中文参考手册》435页，1548节）。

这里我们用到的是

TIM5

的捕获/比较通道1，我们重点介绍TIMx_CCMR1的［7:

0］位（其高8位配置类似）

TIMx_CCMR1的［7:

0］位详细描述见图所示:

位7:

4IC1F:

输入捕获1滤波器（Inputcapture1filter）

此位域可定义TI1输入的采样频率和适用于

个事件才视为一个有效边沿：

TI1

的数字滤波器带宽。

数字滤波器由事件计数器组成，每N

0000:

无滤波器,

按fDTS频率进行采样

1000:

fSAMPLING

=fdts/8，

N=6

0001:

fSAMPLING

=fCK_INT，

N=2

1001:

fSAMPLING

=fDTS/8，

N=8

0010:

fSAMPLING

=fCK_INT，

N=4

1010:

fSAMPLING

=fDTS/16，

N=5

0011:

fSAMPLING

=fCK_INT，

N=8

1011:

fSAMPLING

=fdts/16，

N=6

0100:

fSAMPLING

=fdts/2，

N=6

1100:

fSAMPLING

=fdts/16，

N=8

0101:

fSAMPLING

=fDTS/2，

N=8

1101:

fSAMPLING

=fdts/32，

N=5

0110:

fSAMPLING

=fDTS/4，

N=6

1110:

fSAMPLING

=fdts/32，

N=6

0111:

fSAMPLING

=fdts/4，

N=8

1111:

fSAMPLING

=fdts/32，

N=8

注意：

在当前硅版本中，当

ICxF[3:

0]=1、2

或3时，将用CK_INT代替公式中的fDTS。

□_

TI1F

ffilS

输入捕获1滤波器IC1F［3:

0］，这个用来设置输入采样

频率和数字滤波器长度。

其中，fCK_INT是定时器的输入

IIGF[3£]

TIIWk^CCMRI

频率（TIMxCLK），一般为84Mhz/168Mhz（看该定

时器在哪个总线上），而fDTS则是根据TIMx_CR1的

CKD［1:

0］的设置来确定的，如果CKD［1:

0］设置为00,那么fDTSnfCKJNT。

N值就是滤波长度，举个简单的例

子：

假设IC1F［3:

0］=0011，并设置IC1映射到通道1上，且为上升沿触发，那么在捕获到上升沿的时候，再

以fCK_INT的频率，连续采样到8次通道1的电平，如果

都是高电平,

则说明却是一个有效的触发，就会触发输

入捕获中断

（如果开启了的话）。

这样可以滤除那些高电

平脉宽低于

8个采样周期的脉冲信号，从而达到滤波的

效果。

这里，我们不做滤波处理，所以设置

IC1F[3:

0]=0000，只要采集到上升沿，就触发捕获。

位3:

2IC1PSC:

输入捕获1预分频器（Inputcapture1

IC1

/1I./&

prescaler）

此位域定义CC1输入（IC1）的预分频比。

只要CC1E=0（TIMx_CCER寄存器），预分频器便立即复位。

00:

无预分频器，捕获输入上每检测到一个边沿便执行捕获

01:

每发生

个事件便执行一次捕获

|cctsi1：

o]lICPSIID]

10:

每发生

11：

每发生

个事件便执行一次捕获个事件便执行一次捕获

TIMj（_CCWK1T|Mx_CCER

输入捕获1预分频器IC1PSC[1:

0]，我们是1次边沿就

触发1次捕获，所以选择00。

TI1FP1

10

位1:

0CC1S:

捕获/比较1选择（Capture/Compare1

selection）

此位域定义通道方向（输入

/输出）以及所使用的输入。

IRC

i：

舗鼻回廈

11

彳

00:

CC1

通道配置为输出

TDUUC£lVRl

01:

CC1

10:

CC1

11:

CC1

通道配置为输入，

通道配置为输入，

通道配置为输入，

IC1

IC1

IC1

映射到

映射到

映射到

TI1上

TI2上

TRC上。

此模式仅在

通过TS位（TIMx_SMCR寄存器）选择内部触发输入时有效

注意：

仅当通道关闭时（TIMx_CCER中的CC1E=0），才可向CC1S位写入数据。

其中CC1S[1:

0]，这两个位用于CCR1的通道配置，这

里我们设置IC1S[1:

0]=01，也就是配置IC1映射在TI1上。

TIMx捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）

CC*Np|

CC4P1CC4E

CC3P

CC3£

l5l隅

1CCZP

ccse

ocimpI

1CCniP

1CClE

阳1

rwIfw

rw

1-I

1-

fW

rw1

1*

1rw

位1CC1P:

捕获/比较1输岀极性

TII1F

TIIIF-Risin*

14131211109«

Hmfpi

ri1FFa|ihng

TIMxCCER

CC1通道配置为输出:

0:

OC1高电平有效

1:

OC1低电平有效

（Capture/Compare1outputPolarity）

CC1通道配置为输入：

CC1NP/CC1P位可针对触发或捕获操作选择TI1FP1和TI2FP1的极性。

00:

非反相/上升沿触发电路对TIxFP1上升沿敏感（在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作）,TIxFP1未反相（在门控模式或编码器模式下执行触发操作）。

01:

反相/下降沿触发电路对TIxFP1下降沿敏感（在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作），TIxFP1反相（在门控模式或编码器模式下执行触发操作）。

10:

保留，不使用此配置。

11:

非反相/上升沿和下降沿均触发

电路对TlxFP1上升沿和下降沿都敏感（在复位模式、外部时钟模式或触发模式下执行捕获或触发操作）

位0CC1E:

捕获/比较1输岀使能（Capture/Compare1outputenable）

CC1通道配置为输出:

0:

关闭--OC1未激活

1：

开启—在相应输出引脚上输出0C1信号

CC1通道配置为输入：

此位决定了是否可以实际将计数器值捕获到输入捕获/比较寄存器1仃IMx_CCR1）中。

0:

禁止捕获1:

使能捕获

所以要使能输入捕获，必须设置CC1E=1，而CC1P则根据自己的需要来配置。

接下来我们再看看DMA/中断使能寄存器：

TIMx_DIER，该寄存器的各位描述见图

Is

L312

I]

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Q

S7

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注2

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1