(本文参考STM32  开发指南 V1.3   —— ALIENTEK 战舰 STM32 开发板库函数教程 )

1. 实验设计

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 WK_UP 按键输入高电平),通过串口打印高电平脉宽时间。

2. 原理说明

基本原理可以参考上一篇博文,在上个实验的基础上,我们稍作修改,就可以实现功能。

1)增加GPIO的配置。

这里我们使用的是KEY_UP按键,WK_UP右端连接PA0. 我们把PA0配置为下拉输入,这样不按键PA0就是低电平,按键的话PA0就是高电平。

2)修改中断处理程序

TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中断服务函数,该函数用到了两个全局变量,用于辅助实现高电平捕获。其中TIM5CH1_CAPTURE_STA,是用来记录捕获状态。TIM5CH1_CAPTURE_STA 各位描述如下图所示:

另外一个变量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL,则用来记录捕获到下降沿的时候,TIM5_CNT的值。

现在我们来介绍一下,捕获高电平脉宽的思路:

首先,设置 TIM5_CH1 为上升沿捕获(这在TIM5_Cap_Init 函数中就设置好了),等待上升沿中断到来。此时如果 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 0,则表示还没有捕获到上升沿,这时把 TIM5CH1_CAPTURE_STA、TIM5CH1_CAPTURE_VAL 和 TIM5->CNT 清零,然后再设置TIM5CH1_CAPTURE_STA
的第 6 位为 1,表示已经捕获到高电平,最后设置为下降沿捕获,等待下降沿到来。

当下降沿到来的时候,先设置 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位为 1,标记成功捕获一次高电平,然后读取此时定时器值到 TIM5CH1_CAPTURE_VAL 里面(等待主函数处理),最后设置为上升沿捕获,回到初始状态。 

如果等待下降沿到来的期间,定时器发生了溢出,就在 TIM5CH1_CAPTURE_STA里面对溢出次数进行计数,当最大溢出次数来到的时候,就强制标记捕获完成(虽然此时还没有捕获到下降沿),并且设置TIM5CH1_CAPTURE_VAL为最大值0XFFFF,最后设置成上升沿捕获,回到初始状态。

这样,我们就完成一次高电平捕获,只要 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位一直为 1,就不会进行第二次捕获。我们在main函数处理完捕获数据后,将TIM5CH1_CAPTURE_STA置零,就可以开启第二次捕获。

3. 参考代码

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 下拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

上面这段代码增加到 void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc) 函数中。

中断处理如下

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA = 0;
u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //保存TIM5的值 void TIM5_IRQHandler(void)
{ if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//主函数已经处理完了捕获
{
if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET) //定时器更新中断
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X40) //已经捕获到高电平
{
if((TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X3F)==0X3F)//高电平的时间太长,强制捕获完成
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA |= 0X80; //标记捕获完成
TIM5CH1_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获
}
else
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
}
}
} if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET) //捕获中断
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X40) //此时捕获下降沿
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记捕获完成
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获
}
else //捕获到了上升沿
{
TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;
TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
TIM_SetCounter(TIM5,0);
TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40; //标记捕获到了上升沿
TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling); //设置为下降沿捕获
}
}
} TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志 }

主函数代码:

extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;
extern u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; int main(void)
{
u32 temp = 0; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
uart_init(9600); //串口初始化,波特率9600 TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //1MHz 计数频率 while(1)
{
if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X80) //成功捕获到一个高脉冲
{
temp = TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X3F; //定时器溢出次数
temp *= 65536; //溢出时间总和
temp += TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //算出高电平的时间
printf("HIGH:%d us\r\n",temp); //串口打印 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //开启下一次捕获
};
}
}

3.实验结果

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