差别

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--- stm32:inputcompare [2025/01/25 13:49] – laythy
+++ stm32:inputcompare [2025/01/25 20:59] (当前版本) – laythy
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   - 可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量。\\
 实现硬件全自动测量可避免频繁进入中断函数，节省CPU资源。\\
-{{ :stm32:generaltimerstructureinputcapture.png?600 |}}
+{{ :stm32:measurefrequency.jpeg?nolink |}}
-通用定时器结构图。
+测频法：
+  - 计次：待测信号在闸门时间内经过的周期数。------ 闸门时间内捕获波形上升沿个数，较简单。\\
+  - 适用于高频信号，在闸门时间内越多周期经过，精度越高。\\
+  - 更新慢，更新时间取决于闸门时间。测出的是闸门时间内的平均频率。相当于自带滤波。\、
+测周法：
+  - 计次：在待测信号一个周期内经过的标准周期个数。------ 下面主要讨论这个方法。\\
+  - 适用于低频信号，在待测波形一个周期内经过的标准周期越多，精度越高。\\
+  - 更新快，更新时间取决于待测波形周期。\\
+“+-1误差”：对于测频法，闸门时间已到，最后一个波形没走完；对于测周法，周期已到，标准波形没走完；这都会产生正负一误差。\\
+通用定时器ch1、ch2结构图：\\
+{{ :stm32:generaltimerstructureinputcapture.png?nolink |}}
+{{ :stm32:captureandcomparechannelx.png?nolink |}}
+{{ :stm32:masterslavetriggermode.jpeg?nolink|}}
+{{ :stm32:pwminput.jpeg?nolink |}}
+===例程 - 测PWM频率和占空比===
+采用TIM2生成PWM信号，TIM3输入捕获，用PWMI模式测定PWM的频率和占空比。此处不列出生成PWM信号的代码，可以参考：[[stm32:pwmservo|PWM控制SG90舵机]]，生成频率1kHz，占空比千分之500的PWM信号。\\
+<code>// main.c
+#include "stm32f10x.h"                  // Device header
+#include "OLED.h"
+#include "Delay.h"
+#include "PWM.h"
+#include "InputCapture.h"
+int main(void)
+{
+    OLED_Init();
+    PWM_Init();
+    InputCapture_Init();
+    PWM_Set_PSC(72-1); // Freq = 72M / (PSC + 1) / 1000，PSC=72-1，Freq = 1KHz
+    PWM_Set_CCR1(500); // Duty = CCR / 1000
+    OLED_ShowString(1, 1, "Freq:00000Hz");
+    OLED_ShowString(2, 1, "Duty:0000/1000");
+    while(1)
+    {
+        OLED_ShowNum(1, 6, InputCapture_Get_Freq(), 5);
+        OLED_ShowNum(2, 6, InputCapture_Get_Duty(), 4);
+        Delay_ms(200);
+    }
+}
+</code>
+<code>// InputCapture.c
+#include "stm32f10x.h"                  // Device header
+void InputCapture_Init(void)
+{
+    // 时钟
+    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
+    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
+    TIM_InternalClockConfig(TIM3);
+    // GPIO - TIM3 CH1 - PA6
+    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
+    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
+    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
+    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
+    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
+    // 时基单元
+    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStrucure;
+    TIM_TimeBaseInitStrucure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
+    TIM_TimeBaseInitStrucure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
+    TIM_TimeBaseInitStrucure.TIM_Period = 65535; // ARR
+    TIM_TimeBaseInitStrucure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // PSC 决定测周法的标准频率f。PSC=72-1, f=1M
+    // 关于测频率上下限和修改，看江科大视频34:00处
+    TIM_TimeBaseInitStrucure.TIM_RepetitionCounter = 0;
+    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStrucure);
+    // 输入捕获单元
+    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
+    TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
+    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
+    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;
+    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
+    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
+    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
+    TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure); // PWMI模式，江科大视频28:49处
+    // 主从触发模式 - 触发源和从模式
+    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);
+    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);
+    // 启动定时器
+    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
+}
+uint32_t InputCapture_Get_Freq(void) // 读取频率，单位赫兹
+{
+    uint32_t n = TIM_GetCapture1(TIM3);
+    return 1000000 / n;
+}
+uint16_t InputCapture_Get_Duty(void) // 读取占空比，0-1000，单位千分之
+{
+    return TIM_GetCapture2(TIM3) * 1000 / TIM_GetCapture1(TIM3);
+}
+</code>