STM32CubeMX | 使用STM32定时器的PWM输入模式测量脉冲宽度和周期

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本篇博客以STM32F103C8为例，其他系列MCU可能稍有不同，但原理一样。

相关链接博文：

• STM32CubeMX | STM32使用HAL库实现定时器PWM输出
• STM32CubeMX | STM32使用HAL库进行脉冲宽度和周期测量

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1、介绍

以前写过一篇博文，介绍的是如何使用定时器的输入捕获功能测量脉冲的宽度以及周期，适合测量某个脉冲或者测量按键按下时候的保持时间（见上面链接博客），不适合测量连续输出的脉冲场景。

STM32的定时器还存在一个PWM输入模式，只要将未知PWM波接入到定时器输入模式的引脚上，会自动算出占空比和周期，相当于示波器探针了。

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2、STM32CubeMX配置

2.1 基本配置

使用的是STM32F103C8，时钟配置到72M主频：

使能串口1，用于调试打印：

2.2 PWM输出配置

想要测试PWM输入功能对不对，那么首先要让定时器生成一路用于测试的PWM脉冲，这里我利用TIM4的通道2输出一个10KHz、占空比50%的PWM波，PWM输出到PB6引脚上：

定时器分频系数设置为72，72MHz/72=1MHz的计数频率，重载值设置为100，则1MHz/100=10KHz的计数频率。

因为将重载设置为了100，设置脉冲0~100的范围就正好是占空比0%至100%。

Pulse设置的是有效电平的时间，

将Pulse设置为50，有效时间正好占用一半，此时的占空时间也就是50，占空比就为50/100=0.5=50%

如果将脉冲设置为80，那么有效时间是80，占空时间就是20，占空比就为20/100=0.2=20%

2.3 PWM输入捕获配置

将TIM2配置为PWM输入模式，我是使用的PWM输入通道2，也就是PA1引脚。

PWM输入模式开启后，会使用到通道一和通道2，一路用于捕获上升沿、一路用于捕获下降沿，这里要注意！

设置为72分频得到1MHz的计数频率，TIM2计一个数就是1us，这样设置比较好计算。

使能TIM2的全局中断：

生成代码即可~！

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3、程序修改和测试

uint32_t uiDutyCycle;
uint32_t uiCycle;
uint32_t uiFrequency;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance == htim2.Instance)
	{
		switch(htim->Channel)
		{
			case HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1:
				uiDutyCycle = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);      /* 占空比 */
				break;
			case HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2:
				uiCycle = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2);          /* 周期 */
				break;
			default:break;
		}
	}
}

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_TIM2_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    MX_TIM4_Init();

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_1);   /* 使能定时器4通道1输出PWM波 */
	
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);  /* 使能定时器2通道1的PWM输入捕获 */
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);  /* 使能定时器2通道2的PWM输入捕获 */

    while(1)
    {
		HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
		HAL_Delay(500);
		uiFrequency = 1000000 / uiCycle;
		printf("占空:%dus    周期:%dus    频率:%dHz    \r\n", uiDutyCycle, uiCycle, uiFrequency);
    }
}

int fputc(int ch, FILE* fp)
{
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);
	return ch;
}

先用示波器接到PB6引脚上，看看TIM4输出的10KHz对不对：

验证后没问题，然后将PB6接到PA1引脚上。

再看串口输出的测量结果：

基本准确，但是存在误差！

在程序中将脉冲改为80，那么此时的PWM波，一个周期内的高电平时间是80，低电平时间是20，则占空比就是20%：

在看输出结果：

没问题，捕获的正确~！

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ends…