PWM波信号の周波数とデューティサイクルをキャプチャするためにタイマーを使用する方法

その他 2019-07-07 10:35:42 訪問数: null
免責事項：この記事はブロガーオリジナル記事です、再現した場合、ソースを明記してくださいhttps://blog.csdn.net/qq_36554582/article/details/88357473

実験は、タイマ3のチャネル1は、PWM波の周波数とデューティサイクル方法をキャプチャするために、調整することができるPWM信号の周波数とデューティサイクルの両方を生成する2タイマ2チャネルを使用します。
すべての最初の1は、発電機のPWM波を見て、つまり、およびブログ記事はだけタイマの、同じです。

void PWMOut_Init_Adjust_Duty_Fre(void)//输出两路频率可调、占空比可调的PWM波
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

	/* GPIOA and GPIOB clock enable */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	  /* Time base configuration */
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;//必须是这个数值65535
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

	/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel1 */
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;//输出比较翻转模式
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val;//跳变值，也可初始化为CCR1_Val*Duty1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable); //使能或者失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器

	/* Output Compare Toggle Mode configuration: Channel2 */
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val;//跳变值，也可初始化为CCR2_Val*Duty2
	TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

	TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
	
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3,ENABLE);
}

図2に示すように、タイマ2割り込みサービス機能:( PWM波を発生）

void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2) != RESET)//TIM_IT_CC1为捕获中断
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC2);
		capture = TIM_GetCapture2(TIM2);//获取当前计数器中的值
		if(PA6_state == 0)
		{
			TIM_SetCompare2(TIM2,capture + (u16)(CCR1_Val*Duty1));//注意此时的CCR1_Val是指的整个一个PWM周期内的总计数值，而在频率可调、占空比固定位50%的程序中，CCR1_Val指的是半个周期的计数值
			PA6_state = 1;
		}
		else if(PA6_state == 1)
		{
			TIM_SetCompare2(TIM2,capture + (u16)(CCR1_Val*(1-Duty1)));
			PA6_state = 0;
		}
	}
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC3) != RESET)
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC3);
		capture = TIM_GetCapture3(TIM2);
		if(PA7_state == 0)
		{
			TIM_SetCompare3(TIM2,capture + (u16)(CCR2_Val*Duty2));
			PA7_state = 1;
		}
		else if(PA7_state == 1)
		{
			TIM_SetCompare3(TIM2,capture + (u16)(CCR2_Val*(1-Duty2)));
			PA7_state = 0;
		}
	}
}

3、PWM波形コンフィギュレーションプログラムタイマー3を読み取ります。

void PWM_Input_Init(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	//注意一定不要忘了配置TIM_TimeBaseInit()，每次只要使用定时器的任何模式，都需要使用TIM_TimeBaseInit()
	//不要在定时器2里面配置过了，在这个定时器3的配置程序中就忘了，他们是互不影响的
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    	
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    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(TIM3, &TIM_ICInitStructure);
	
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);

    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);

    TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1,ENABLE);
}

4、波PWM割り込みサービス機能をお読みください。

void TIM3_IRQHandler(void)
{
  TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1);
  IC2Value = TIM_GetCapture1(TIM3);

  if (IC2Value != 0)
  {
    DutyCycle = (TIM_GetCapture2(TIM3) * 100) / IC2Value;
    Frequency = SystemCoreClock / IC2Value;
  }
  else
  {
    DutyCycle = 0;
    Frequency = 0;
  }
}

5、表示機能：

sprintf((char*)str,"Frequency=%d",1000000/CCR1_Val);//72分频，所以计数频率是1MHz，所以PWM波频率就是1000000/CCR1_Val
LCD_DisplayStringLine(Line1,str);
sprintf((char*)str,"Duty1=%.1f",Duty1);
LCD_DisplayStringLine(Line2,str);
sprintf((char*)str,"Frequency=%d",Frequency/72);//读取的PWM波的频率，除以72是因为定时器计数的时候进行了72分频
LCD_DisplayStringLine(Line3,str);
sprintf((char*)str,"DutyCycle=%d%s",DutyCycle,"%");//读取PWM波的周期
LCD_DisplayStringLine(Line4,str);

我々はPWM波周波数間の時間を計算するためにデータを読み終えた後に、タイマーを分割する場合、最後の演算結果は、対応する分割ファクタで除算必要正しい結果であり、例えば、の割り当てにLCDに表示されたときに可変するように分割は72であったタイマが、私は、実施Frequency及び72で割ったが、そのような計算された結果の真の周波数は、PWM波です。

そして、キャプチャPWM波の基本原則について簡潔に：

  • 各タイマーはグループとして4つの入力キャプチャチャネルIC1、IC2、IC3、IC4、及びIC1及びIC2、IC3とIC4のセットがあり、あなたがピンとレジスタとの対応関係を設定することができます
  • TIM同一チャネル信号は、二つのICx社マッピングされます
  • 二つのうちの一つのエッジ信号は、トリガ信号（すなわち、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジトリガ）として選択されます
  • トリガー信号が来たとき、レジスタ信号は、カウント値がTIM内のPWM波の周期に等しくなる内部「PWM」期間（すなわち2つの連続した立ち上がりまたは立ち下がり）を、捕捉された捕捉をトリガするように構成されています値n
  • また、他のACQチャンネルのキャプチャ・トリガとは反対の極性、すなわち、PWM周期期間またはローのハイレベル期間の次の信号エッジの数をカウントm
  • したがって、私たちは持っています：
PWM波的周期为：
T=(1/定时器计数频率)*n

PWM波的频率为：
f=1/T=定时器计数频率/n

mがハイレベルの期間であれば、PWM波のデューティ・サイクル：

Duty=(m/n)*100(百分制)

mは、ローレベルの期間であれば、PWM波のデューティ・サイクル：

Duty=((n-m)/n)*100(百分制)

カウンタは16ビットであるため、そうサイクルが最小周波数を測定、65535までカウント=

定时器时钟频率/65535

：あなたは、より低い周波数を測定したい場合は、我々は測定する別の方法を使用することができます
1、タイマー設定プログラムを：

u8 TIM3CH2_Capture_Sta = 0;
u16 TIM3CH2_Capture_Val = 0;
void PWMInput_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	
	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_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
	
	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_CC2 | TIM_IT_Update,ENABLE);
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

2、割り込みハンドラ：

void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if((TIM3CH2_Capture_Sta & 0x80) == 0)
	{
		if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) != RESET)
		{
			if(TIM3CH2_Capture_Sta & 0x40)
			{
				if((TIM3CH2_Capture_Sta & 0x3f) == 0x3f)
				{
					TIM3CH2_Capture_Sta |= 0x80;
					TIM3CH2_Capture_Val = 0xffff;
				}
			}
			else
			{
				TIM3CH2_Capture_Sta++;
			}
		}
		if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC2) != RESET)
		{
			if(TIM3CH2_Capture_Sta & 0x40)
			{
				TIM3CH2_Capture_Sta |= 0x80;
				TIM3CH2_Capture_Val = TIM_GetCapture2(TIM3);
				TIM_OC2NPolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Rising);
			}
			else
			{
				TIM3CH2_Capture_Sta = 0;
				TIM3CH2_Capture_Val = 0;
				TIM3CH2_Capture_Sta |= 0x40;
				TIM_SetCounter(TIM3,0);
				TIM_OC2NPolarityConfig(TIM3,TIM_ICPolarity_Falling);
			}
		}
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_CC2 | TIM_IT_Update);
}

あなたが最初の測定方法は十分なされているわかっている場合は、低周波数を測定することができますが、この方法を使用しますが、割り込みサービスルーチンもう少し複雑なポイント、第2の方法を選択しないようにしてください。そこに私の以前のブログで第二の方法のための理論的根拠を説明する：
ブログへのリンク：https://blog.csdn.net/qq_36554582/article/details/81611272
参考文献：
HTTPS：//blog.csdnを。ネット/ dainifeixiang /記事/詳細/ 5499485

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転載: blog.csdn.net/qq_36554582/article/details/88357473
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