STM32 F207的PWM輸入捕獲頻率和占空比
最近要做一個(gè)項(xiàng)目,需要對(duì)外部的PWM信號(hào)統(tǒng)計(jì)頻率和占空比,那做吧
使用的是STM32F207的片子
看datasheet,發(fā)現(xiàn)定時(shí)器幾大功能之一就是對(duì)PWM信號(hào)的捕獲比較.說明定時(shí)器即可以產(chǎn)生PWM信號(hào),還可以對(duì)外部的PWM信號(hào)捕獲.
自己仿真一下吧,將D0腳作用PWM信號(hào)的輸出,用定時(shí)器3調(diào)整其高低電平輸出時(shí)間,就算是一路占空比可調(diào)的PWM信號(hào)了.
將定時(shí)器2的CH2作為PWM信號(hào)的輸入腳,即GPIOA1腳,將D0接到A1腳上.
先配置一下吧
//GPIO配置
RCC_AHBxPeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //A口
RCC_AHBxPeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_TIM2);//A0口復(fù)用為定時(shí)器2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //配置為復(fù)用腳
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
//兩路定時(shí)器的配置,這個(gè)定時(shí)器的配置還是有玄機(jī)在里面的,等會(huì)再講
void TIM3_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
/* ---------------------------------------------------------------
PCLK1=120/4=30MHz
TIM2 CLK = 30MHz * 2 = 60MHz, Prescaler = 300, TIM3 counter clock = 50,周期就為4K,定時(shí)器時(shí)間是0.25mS
--------------------------------------------------------------- */
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 50;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(300-1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
/*----------------------------------------------------------------
TIM IT enable 使能或者失能指定的TIM中斷
TIM3: TIM 中斷源
TIM_IT_Update | TIM_IT_Trigger: TIM 觸發(fā)中斷源
----------------------------------------------------------------*/
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update | TIM_IT_Trigger, ENABLE);
/* TIM3 enable counter 使能TIMx外設(shè)*/
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
//這個(gè)函數(shù)數(shù)F2的標(biāo)準(zhǔn)庫自帶的例子,大家可以自己去研究下
void TIM2_Configuration(void)
{
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
/* Time base configuration */
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity =TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_PWMIConfig(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
/* Select the TIM2 Input Trigger: TI2FP2 */
TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI2FP2);
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);
/* Enable the Master/Slave Mode */
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
/* TIM enable counter */
/* Enable the CC2 Interrupt Request */
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
//中斷處理,這里看到用全局變量tim_cnt對(duì)一自然數(shù)取余,就可以隨意調(diào)整占空比了,例如tim_cnt累加到4的倍數(shù)才拉高,其余全為低電平,那高電平占空比就是1/4=25%
void TIM3_IRQHandler(void)
{
//int i;
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源
{
if((tim_cnt%4) == 0)
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_0);
else
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_0);
tim_cnt++;
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
}
//這個(gè)定時(shí)器就是計(jì)算PWM信號(hào)的頻率和占空比了
void TIM2_IRQHandler(void)
{
RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
/* Clear TIM2 Capture compare interrupt pending bit */
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);
/* Get the Input Capture value */
IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM2);
//printf("IC2Value:%d!!!rn",IC2Value);
if (IC2Value != 0)
{
/* Duty cycle computation */
IC1Value = TIM_GetCapture1(TIM2);
DutyCycle = (IC1Value * 100) / IC2Value;
/* Frequency computation */
Frequency = (RCC_Clocks.HCLK_Frequency) / 2 / IC2Value;
//Frequency = 30000000 / IC2Value;
//printf("clk:%d!!!rn",RCC_Clocks.HCLK_Frequency);
}
else
{
DutyCycle = 0;
Frequency = 0;
}
}
對(duì)于這個(gè)函數(shù)的理解,引用博文http://blog.sina.com.cn/s/blog_63d525fd0100u9o3.html的片段的解釋
PWM輸入捕獲模式是輸入捕獲模式的特例，自己理解如下
1. 每個(gè)定時(shí)器有四個(gè)輸入捕獲通道IC1、IC2、IC3、IC4。且IC1 IC2一組，IC3 IC4一組。并且可是設(shè)置管腳和寄存器的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2. 同一個(gè)TIx輸入映射了兩個(gè)ICx信號(hào)。
3. 這兩個(gè)ICx信號(hào)分別在相反的極性邊沿有效。
4. 兩個(gè)邊沿信號(hào)中的一個(gè)被選為觸發(fā)信號(hào)，并且從模式控制器被設(shè)置成復(fù)位模式。
5. 當(dāng)觸發(fā)信號(hào)來臨時(shí)，被設(shè)置成觸發(fā)輸入信號(hào)的捕獲寄存器，捕獲“一個(gè)PWM周期（即連續(xù)的兩個(gè)上升沿或下降沿）”，它等于包含TIM時(shí)鐘周期的個(gè)數(shù)（即捕獲寄存器中捕獲的為TIM的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)n）。
6. 同樣另一個(gè)捕獲通道捕獲觸發(fā)信號(hào)和下一個(gè)相反極性的邊沿信號(hào)的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)m，即（即高電平的周期或低電平的周期）
7. 由此可以計(jì)算出PWM的時(shí)鐘周期和占空比了
frequency=f（TIM時(shí)鐘頻率）/n。
duty cycle=（高電平計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)/n），
若m為高電平計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，則duty cycle=m/n
若m為低電平計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，則duty cycle=（n-m）/n
注：因?yàn)橛?jì)數(shù)器為16位，所以一個(gè)周期最多計(jì)數(shù)65535個(gè)，所以測(cè)得的 最小頻率= TIM時(shí)鐘頻率/65535。
根據(jù)計(jì)算器是65535,可想而知,PWM的頻率范圍大致是1k~1M之間,所以定時(shí)器3的周期時(shí)間要根據(jù)D0的占空比來調(diào)整,保證整的周期時(shí)間在1K和1M之間.如果要將占空比調(diào)整為10,那么TIM3的定時(shí)只能小于0.1mS了,當(dāng)然這個(gè)辦法有點(diǎn)傻,完全可以不用這么做
打印出來的結(jié)果是DutyCycle:24, Frequency:980
根據(jù)上面的設(shè)置算一下是正確的,因?yàn)槊總€(gè)PWM信號(hào)4次TIM3的時(shí)間即1mS,高電平占四分之一即25%,有點(diǎn)誤差
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