STM32输入捕获和输出比较.docx
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STM32输入捕获和输出比较
STM32--输入捕获和输出比较
概述
首先，明确一点对比AD的构造，stm32有3个AD,每个AD有很多通道（一个外设可以有多个中断通道，但是每个中断通道只有一个外设），使用哪个通道就配置成哪个通道（只设置用一个就可以），这里定时器也如此，有很多定时器TIMx,每个定时器有很多CHx（通道），可以配置为输入捕捉-------测量频率用，
也可以配置为输出比较--------输出PWM使用
输入捕获
输入捕捉：
可以用来捕获外部事件，并为其赋予时间标记以说明此事件的发生时刻。
外部事件发生的触发信号由单片机中对应的引脚输入（对应的引脚设置成输入）（具体可以参考单片机的datasheet），也可以通过模拟比较器单元来实现。
时间标记可用来计算频率，占空比及信号的其他特征，以及为事件创建日志，主要是用来测量外
这里有两个单元：
一个计数器单元和一个比较单元，比较单元就是个双缓冲寄存器，比较单元的值是可以根据不同的模式设置的，与此同时，计数器在不停的计数，并不停的与比较寄存器中的值进行比较，当计数器的值与比较寄存器的值相等的时候一个比较匹配就发生了，根据自己的设置，如果匹配了，那么对应的io口电平取反、变低、还是变高，就会产生不同的波形了。
2.2、比较单元的值是人为设进去的吧？
是的，但是他要根据你的控制寄存器的配置，来初始化你的比较匹配寄存器。
2.3、下面这个总看不懂，好像不不止你说的那几种情况：
“匹配了是io电平取反、变低、还是变高，就会产生不同的波形了”
就是比较匹配了你要IO电平怎么办？
是清0还是置1？
还是怎么样？
这样才能产生波形啊要不然你要比较单元有什么用呢？
2.4、设置输出就是置1，清除输出就是置0，切换输出就是将原来的电平取反，对不？
是的你理解的很快
2.5、011：
计数器向上计数达到最大值时将引脚置1，达到0时，引脚电平置0，,对不？
恩
2.6、定时器1的输出比较模式怎么用。
利用这个功能输出一个1KHZ，占空比为10%的程序怎么写啊？
求高人指点
1、陪定时器1的功能为特殊功能，不是普通IO 在PERCFG这里
2、P1SEL引脚选择
3、P1DIR设为输出
4、T3CC0设置周期
5、T3CC1设置占空比
6、T3CCTL0设置通道0
7、T3CCTL1设置通道1
8、T3CTL设为模模式
9、用T3CTL打开即可
****以下是用定时器做频率源，用定时器测量该频率的应用程序！
！
！
****
调试STM32的定时器好几天了，也算是对STM32的定时器有了点清楚的认识了。
我需要测量4路信号的频率然后通过DMA将信号的频率传输到存储器区域，手册说的很明白每个定时器有4个独立通道。
然后我就想能不能将这4路信号都连接到一个定时器的4个通道上去。
理论上应该是行的通的。
刚开始俺使用的是TIM2的123通道，TIM4的2通道来进行频率的测量。
由于没有频率发生器，所以我用tim3作为信号源，用TIM2，TIM4来进行测量就ok了（刚好4个通道了）。
请看一开始的程序，以TIM2的1，3通道为例子（2通道设置方法一样）：
TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode=TIM_ICMode_ICAP; //配置为输入捕获模式
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1; //选择通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI; //通道方向选择
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;
//每次检测到捕获输入就触发一次捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x0; //滤波
TIM_ICInit（TIM2,&TIM_ICInitStructure）; //TIM2通道1配置完毕
TIM_ICInitStructure.TIM_ICMode=TIM_ICMode_ICAP; //配置为输入捕获模式
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_3; //选择通道3
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI; //
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;
//每次检测到捕获输入就触发一次捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0x0; //滤波
TIM_ICInit（TIM2,&TIM_ICInitStructure）; //TIM2通道3配置完毕
以上是输入捕获配置，还需要做的工作就是（参考stm32参考手册的TIM的结构框图）：
TIM_SelectInputTrigger（TIM2,TIM_TS_TI1FP1）;
//参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
TIM_SelectSlaveMode（TIM2,TIM_SlaveMode_Reset）;
//复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
TIM_SelectMasterSlaveMode（TIM2,TIM_MasterSlaveMode_Enable）;
//主从模式选择
这样我们就可以很轻松的就得到了连接在TIM2的通道1上的信号的频率，但是3通道的频率的值永远都是跳动的不准，测试了半天也没有找到根本原因，请看TIM的结构框图的一部分
红色箭头所指，这才找到原因，触发的信号源只有这四种，而通道3上的计数器的值不可能在接受到信号的上升沿时候，有复位这个动作，找到原因了。
这就是3通道上的数据不停跳动的原因，要想得到信号的频率也是有办法的，可以取连续两次捕捉的值之差，这个值就是信号的周期，自己根据实际情况去算频率吧。
有以上可以得到：
stm32的TIM2的四个通道可以同时配置成输入捕捉模式，但是计算CH3，CH4信号的频率步骤有点繁琐（取前后捕捉的差值），但是他的CH1，和CH2可以轻松得到:
*************************************************************
通道1：
TIM_SelectInputTrigger（TIM2,TIM_TS_TI1FP1）;
//参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
TIM_SelectSlaveMode（TIM2,TIM_SlaveMode_Reset）;
//复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
TIMx->CRR1的值即为信号的周期
**************************************************************
通道2：
TIM_SelectInputTrigger（TIM2,TIM_TS_TI2FP2）;
//参考TIM结构图选择滤波后的TI1输入作为触发源，触发下面程序的复位
TIM_SelectSlaveMode（TIM2,TIM_SlaveMode_Reset）;
//复位模式-选中的触发输入（TRGI）的上升沿初始化计数器，并且产生一个更新线号
TIMx->CRR2的值即为信号的周期
STM32的定时器外设功能强大得超出了想像力，STM32一共有8个都为16位的定时器。
其中TIM6、TIM7是基本定时器；TIM2、TIM3、TIM4、TIM5是通用定时器；TIM1和TIM8是高级定时器。
这些定时器使STM32具有定时、信号的频率测量、信号的PWM测量、PWM输出、三相6步电机控制及编码器接口等功能，都是专门为工控领域量身订做的。
基本定时器：
具备最基本的定时功能，下面是它的结构：
我们来看看它的启动代码：
voidTIM2_Configuration（void）
{ 基本定时器TIM2的定时配置的结构体（包含定时器配置的所有元素例如：
TIM_Period=计数值）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
设置TIM2_CLK为72MHZ（即TIM2外设挂在APB1上，把它的时钟打开。
）
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE）;
设置计数值位1000
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000;
将TIM2_CLK为72MHZ除以72=1MHZ为定时器的计数频率
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=71;
这个TIM_ClockDivision是设置时钟分割，这里不分割还是1MHZ的计数频率
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
设置为向上计数模式；（计数模式有向上，向下，中央对齐1，中央对齐2，中央对齐3）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
将配置好的设置放进stm32f10x-tim.c的库文件中
TIM_TimeBaseInit（TIM2,&TIM_TimeBaseStructure）;
清除标志位
TIM_ClearFlag（TIM2,TIM_FLAG_Update）;
使能TIM2中断
TIM_ITConfig（TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE）;
使能TIM2外设
TIM_Cmd（TIM2,ENABLE）;
}
通用定时器：
就比基本定时器复杂得多了。
除了基本的定时，它主要用在测量输入脉冲的频率、脉冲宽与输出PWM脉冲的场合，还具有编码器的接口。
我们来详细讲解：
如何生成PWM脉冲
通用定时器可以利用GPIO引脚进行脉冲输出，在配置为比较输出、PWM输出功能时，捕获/比较寄存器TIMx_CCR被用作比较功能，下面把它简称为比较寄存器。
这里直接举例说明定时器的PWM输出工作过程：
若配置脉冲计数器TIMx_CNT为向上计数，而重载寄存器TIMx_ARR（相当于库函数写法的TIM_Period的值N）被配置为N，即TIMx_CNT的当前计数值数值X在TIMxCLK时钟源的驱动下不断累加，当TIMx_CNT的数值X大于N时，会重置TIMx_CNT数值为0重新计数。
而在TIMxCNT计数的同时，TIMxCNT的计数值X会与比较寄存器TIMx_CCR预先存储了的数值A进行比较，当脉冲计数器TIMx_CNT的数值X小于比较寄存器TIMx_CCR的值A时，输出高电平（或低电平），相反地，当脉冲计数器的数值X大于或等于比较寄存器的值A时，输出低电平（或高电平）。
如此循环，得到的输出脉冲周期就为重载寄存器TIMx_ARR存储的数值（N+1）乘以触发脉冲的时钟周期，其脉冲宽度则为比较寄存器TIMx_CCR的值A乘以触发脉冲的时钟周期，即输出PWM的占空比为A/（N+1）。
如果不想看的可以直接看我标注的红色字体，就大体可以理解。
下面我们来编写具体代码和讲解：
voidTIM3_GPIO_Config（void）
{配置TIM3复用输出PWM的IO
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
打开TIM3的时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE）;
打开GPIOA和GPIOB的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE）;
配置PA6.PA7的工作模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;
配置PB0.PB1的工作模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
GPIO_Init（GPIOB,&GPIO_InitStructure）;
}
voidTIM3_Mode_Config（void）
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//初始化TIM3的时间基数单位
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//初始化TIM3的外设
u16CCR1_Val=500;
u16CCR2_Val=375;
u16CCR3_Val=250;
u16CCR4_Val=125;//PWM信号电平跳变值（即计数到这个数值以后都是低电平之前都是高电平）
TIM3的时间基数单位设置（如计数终止值：
999,从0开始；计数方式：
向上计数）
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=999;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit（TIM3,&TIM_TimeBaseStructure）;
TIM3的外设的设置
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1; //TIM脉冲宽度调制模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//这个暂时不知道，stm32固件库里没有搜到。
应该是定时器输出声明使能的意思
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR1_Val;//设置了待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //TIM输出比较极性高
TIM_OC1Init（TIM3,&TIM_OCInitStructure）;
TIM_OC1PreloadConfig（TIM3,TIM_OCPreload_Enable）;//使能或者失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
下面3路PWM输出和上面的一样不再解说
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR2_Val;
TIM_OC2Init（TIM3,&TIM_OCInitStructure）;
TIM_OC2PreloadConfig（TIM3,TIM_OCPreload_Enable）;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR3_Val;
TIM_OC3Init（TIM3,&TIM_OCInitStructure）;
TIM_OC3PreloadConfig（TIM3,TIM_OCPreload_Enable）;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=CCR4_Val;
TIM_OC4Init（TIM3,&TIM_OCInitStructure）;
TIM_OC4PreloadConfig（TIM3,TIM_OCPreload_Enable）;
TIM_ARRPreloadConfig（TIM3,ENABLE）; //使能TIM3重载寄存器ARR
TIM_Cmd（TIM3,ENABLE）;//使能TIM3
}
太累了边看边写都这个点了2014年7月27日0:
24:
13在自己床上写的。
下面是看看我们程序达到的4路PWM的效果：
可以看到明显占空比不同的4路pwm波。
这一节终于讲完，个人觉得敲一遍代码学起来还是蛮容易懂的。
希望看到的人也能搞懂。
最后补充一点pwm具体能干什么？
特别是对广大电子DIY爱好者的应用：
智能小车的电机控制：
我们可以利用pwm来控制我们的智能小车的车速；
机器人：
给“机器人关节”舵机周期一定（我以前玩过具体多少毫秒忘记了）pwm波就可以控制舵机的转动角度了；
呼吸灯：
输入不同的pwm波就可以达到明暗渐明渐暗的效果。
还有别的应用大家一起发挥想象力给予补充。
我们可以一起交流，希望大家支持。
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