STM32的输入捕获-电子工程世界

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实验目的：

在串口调试助手上打印出按键按下的时间

实验步骤：

实验程序：

/*******************************timer.c********************************/
#include "sys.h"
#include "stm32f4xx.h"
extern u8 TIM5CHA1_CAPTURE_STA;
extern u16 TIM5CHA1_CAPTURE_VAL;
/*
本示例的作用就是，
当按键按下时，每次输入捕获的时间差，
然后从串口调试助手中打印出其时间差；
*/
/*
关于输入捕获的操作可参考寄存器版的步骤
*/
/*
定时器输入捕获的初始化函数：
主要是关于寄存器的相关配置
*/
/*初始化定时器5为输入捕获*/
void TIM5_Init(void){
/*************************
定时器输入捕获的设置：
*************************/
/*将按键KEY_UP复用*/
/*1.使能GPIO端口时钟*/
RCC->AHB1ENR |= 1;
/*这里还需要将其配置成下拉，
因为在输入捕获中，将通过上升沿来触发；
*/
GPIOA->PUPDR |= 0X2;
/*2.使能复用外设时钟*/
RCC->APB1ENR |= 1<<3;
/*3.端口模式配置为复用功能*/
GPIOA->MODER |= 0X2;
/*4.配置GPIOx_AFRL或者GPIOx_AFRH寄存器，
将IO连接到所需的复用外设*/
GPIOA->AFR[0] |= 0X2;
/*设置定时器5的输入捕获*/
//设置TIM5的分频和自动重装
TIM5->PSC = 84-1;
TIM5->ARR = 0XFFFF-1; //芯片手册上写着是16位，
//设置滤波/映射/分频
TIM5->CCMR1 |= 0X1;
//设置上升沿触发并使能捕获
TIM5->CCER |= 0X1;
//使能更新中断和使能捕获中断
TIM5->DIER |= 0X3;
//使能计数器
TIM5->CR1 |= 1;
//设置中断优先级
SCB->AIRCR |= 0x5 << 8; //设置分组
NVIC->IP[50] |= 0; //设置优先级,具体可分析MY_NVIC_Init()函数；
//只要涉及中断，最后一定记得使能中断；
//若不使能，则中断不会发生
NVIC->ISER[1] |= 1<<18; //使能中断；
}
/*每次在按键按下时，输入捕获按键，
然后每产生两次中断，就在在中断里边
算出两次捕获之间的时间差；
*/
void TIM5_IRQHandler(void){
/*
中断处理函数：
*/
if((TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x80) != 0x80){ //说明一次完整的输入捕获还没有结束；
if((TIM5->SR & 0X1) == 0X1){ //说明是溢出标志发生
if((TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x40) == 0x40){ //只有捕获到高电平之后，
//我们才累计计数计数器的值
if((TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x3f)==0x3f){ //说明能累计的计数器已满；
//在这里，高电平持续的时间最多为4s
TIM5CHA1_CAPTURE_STA |= 0x80;
TIM5CHA1_CAPTURE_VAL = 0xffff;
}else{
TIM5CHA1_CAPTURE_STA++;
}
}
}
if((TIM5->SR & 0X2) == 0X2){ //说明上升沿或下降沿已捕获
if((TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x40) == 0x40){ //说明下降沿已触发
TIM5CHA1_CAPTURE_STA |= 0x80 ; //说明上升沿和下降沿一个周期的捕获已完成；
TIM5CHA1_CAPTURE_VAL = TIM5->CCR1;//保存发生下降沿触发时计数器的值；
//设置上升沿触发并使能捕获
TIM5->CCER &= ~(1<<1);
}else{ //说明上升沿已捕获
//禁止定时器5的计数器
TIM5->CR1 &= ~(1);
//让计数器的值为0，以便计算从0到下一次下降沿捕获的值之间的计算；
TIM5->CNT = 0;
//设置输入捕获为下降沿触发
TIM5->CCER &= ~(0XF);
TIM5->CCER |= 0X3;
//初始化要计数的值；
TIM5CHA1_CAPTURE_STA = 0;
TIM5CHA1_CAPTURE_STA |= 0X40;
TIM5CHA1_CAPTURE_VAL = 0;
//使能计数器
TIM5->CR1 |= 1;
}
}
}
/*
在中断里边最后记得清中断标志：
*/
TIM5->SR &= ~(0x3);
}
/*******************************timer.h*********************************/
#ifndef _EXTI_H
#define _EXTI_H
void TIM5_Init(void);
#endif
/*******************************test.c***********************************/
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "beep.h"
#include "exti.h"
#include "led.h"
#include "uart.h"
#include "usart.h"
u8 TIM5CHA1_CAPTURE_STA;
u32 TIM5CHA1_CAPTURE_VAL;
int main(void){
u8 i = 0;
long long temp = 0; //这里的值比较大，所以选择long long
Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhz
delay_init(168); //初始化延时函数
LED_Init();
Beep_Init();
TIM5_Init();
UART_Init();
while(1){
PFout(9) = 0;
delay_ms(500);
PFout(9) = 1;
delay_ms(500);
if((TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x80) == 0x80){ //若一个完整的捕获周期（上升沿和下降沿）
i = TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x3f;
printf("TIM5:%d\r\n",i);
//计算累计的时间（高电平到低电平的之间的时间差）
temp = (TIM5CHA1_CAPTURE_STA & 0x3f)*0xffff;
temp += TIM5CHA1_CAPTURE_VAL;
printf("temp:%lld us\r\n",temp); //思考printf()函数是如何做的；
//重新初始化
TIM5CHA1_CAPTURE_STA = 0;
TIM5CHA1_CAPTURE_VAL = 0;
}
}
}

实验分析：

1.定时器的框图及输入捕获框图的放大版

注：通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，

将当前定时器的值(TIMx_CNT)存放到对应的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx)里面，完成一次捕获。

2.输入捕获的工作流程分析：

<1>

<2>

<3>

<4>

<5>

3.中断处理函数部分的提示

注意事项：

1.只要涉及到中断，在最后一定都要记得使能中断

2.按键那块，处理不是很好，有时会一连打出好几串数字；

更准确的说是按键有时会有些抖动，就相当于按了好几下，但没有滤掉波段较小的那一部分；

关键字：STM32 输入捕获引用地址：STM32的输入捕获

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