19.12定时器输入捕获的原理

定时器输入捕获的原理及涉及到的相关寄存器1STM32程序设计案例教程电子工业出版社欧启标主要内容一、定时器输入捕获的原理二、输入捕获涉及到的寄存器1、输入捕获的含义输入捕获，实际上就是将计数器CNT的值复制(捕获)到CCRx寄存器。输入捕获是STM32高级定时器和通用定时器都具有的功能。其实现原理是，当定时器被设置为输入捕获模式时，其捕获单元在检测到输入引脚TIMx_CHx的边沿信号(可以是上升沿、下降沿或者双边沿)后，把计数器(TIMx_CNT)的值锁存(捕获)到捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)中供用户读取。所以输入捕获可以简单理解为当某些事件发生时，捕获模块将计数器的值捕获到捕获寄存器中。2、输入捕获的作用

测脉冲宽度，测信号的频率。一、定时器输入捕获的原理3、输入捕获的实现过程--以TIM5为例(1)TIM5的输入捕获部分结构图(2)输入捕获过程(假设一开始采用上升沿触发捕获)①当单脉冲信号的上升沿信号到达TIMx_CH1端后，通过两路选择开关进入到TI1端。②从TI1端进入滤波器和边沿检测器，边沿检测器检测到是上升沿后，产生TI1PF1和TI1PF2信号，这两个信号实际上一样，只是输出路径不同而已。一个经过三路选择开关进入到IC1，另一个则经过另一路三路选择开关进入到IC2。③假设TI1PF1信号被选中进入到IC1，再经预分频器分频后输出捕获信号，这时候定时器计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器中，而且TIMx_SR状态寄存器的CC1IF标志位被置1，如果使能了通道1输入捕获的中断功能，就会产生中断。注意在此过程中，定时器的计数器一直在计数。假设此时捕获到的计数值是100，此时将捕获的触发条件由上升沿触发改为下降沿触发。④当单脉冲信号的下降沿经过预分频器并再次触发捕获后，计数值的值又被保存到捕获/比较寄存器中，假设此时捕获到的计数值是800，则结合时基单元参数即可计算出脉冲宽度。为了直观起见，我们假设计数器的输入信号周期为100us，ARR的值为999，此时输入信号的宽度分为两种情况:■如果在整个过程中计数器没有发生溢出，则脉冲宽度为(800-100)*100us=70000us=70ms■如果在整个过程中计数器有发生溢出，发生溢出的次数假设为3次，则总的计数次数为第1次溢出时的计数值+第2次溢出计数值+第3次溢出计数值+最后一次没有溢出的计数次数。其中第1次溢出时计数器一共计数(ARR+1-100)次，第2次溢出和第3次溢出计数次数都是(ARR+1)次，最后一次没有溢出的计数次数是800次，所以脉冲宽度为(1000-100+1000+1000+800)*100us=370ms实际上，第1种情况只是第2种情况下，溢出次数为0的一种特殊情况，所以可以用一个公式来统一这两种情况。假设第1次捕获时，捕获值为count_start，第2次捕获时，捕获值为count_end，在该过程中溢出次数为N次，则脉冲宽度Width为Width=((ARR+1)*N+count_ent-count_start))*计数器的周期(9-3)二、输入捕获涉及到的寄存器图9-39输入通道及其涉及到的寄存器关系示意图输入通道使能？捕获的触发信号？滤波器配置？IC1通道的映射？预分频器的设置？捕获中断的使能？(1)IC1F：输入捕获1滤波器位段。此位段定义TI1输入的采样频率和适用于TI1的数字滤波器带宽。(2)IC1PSC：输入捕获1预分频器位段。此位段定义CC1输入(IC1)的预分频比。●设置为00：无预分频器，捕获输入上每检测到一个边沿便执行捕获；●设置为01：每发生2个事件便执行一次捕获；●设置为10：每发生4个事件便执行一次捕获；●设置为11：每发生8个事件便执行一次捕获.1、模式寄存器CCMR1(3)IC1通道的映射CC1S：●01：CC1通道配置为输入，IC1映射到TI1上。●10：CC1通道配置为输入，IC1映射到TI2上。●11：CC1通道配置为输入，IC1映射到TRC上。2.捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)(1)CC1E位为捕获/比较1输出使能位。设置为0：禁止捕获；设置为1：使能捕获.(2)CC1P和CC1NP位一起联合使用，使用方式为CC1NP/CC1P，一起用于配置捕获的触发是上升沿触发还是下降沿触发。具体如下●CC1NP/CC1P=00：非反相/上升沿触发；●CC1NP/CC1P=01：反相/下降沿触发●CC1NP/CC1P=10：保留●CC1NP/CC1P=11：非反相/上升沿和下降沿均触发3.中断使能寄存器(TIMx_DIER)其中●CC1IE位