输出捕获
1、输出捕获的简介
定时器通过通道捕获输入电平的变化,而通道有CH1~CH4,这4个通道。
我们设定对通道CH3的输入电平进行捕获。假如CH3突然捕获到一个上升沿,然后CRR3对计数器CNT进行拍照,记录此时计数器的数值为R1,CNT的值会被拍照 入CCR3中。然后过一段时间,CH3捕获到一个下降沿,然后CRR3对计数器CNT进行拍照,记录此时计数器的数值为R2,CNT的值会被拍照 入CCR3中。而通过R2-R1就可以计算出这个电平的时间。
2、输入捕获原理
如图为:输入捕获的内部结构,其中内部结构由输入滤波器,边沿检测,信号选择器,分频器组成
2.1、输入滤波
通过RCC来的时钟信号对输入的波形进行采样,最终得出完整的波形。
2.2、信号选择
通道1和通道2为一组:通道1传来的边沿信号,可以通过通道2进行信号选择,通道1也可以进行通道2的信号选择。
通道3和通道4为一组:通道3传来的边沿信号,可以通过通道4进行信号选择,通道3也可以进行通道4的信号选择。
所以计数脉宽如下:
2.3、CCx事件和CCx中断
3、标准库编程
c
//通过输入捕获功能进行超声波的测距。
/*
超声波模块的初始化
*/
void App_SR04_Init(void)
{
//1. 配置PA0引脚,连接超声波的Trig引脚
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIOInitStruct;
GPIOInitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIOInitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//输出推挽模式
GPIOInitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIOInitStruct);
//1.1 配置PA8,用TIM1的通道CH1进行输入捕获
GPIOInitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIOInitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;//下拉输入
GPIO_Init(GPIOA,&GPIOInitStruct);
//2. 配置定时器
//2.1 开启定时器TIM1的时钟
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);//复位
RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,DISABLE);//释放
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);//使能时钟
//2.2 打开预加载
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);
//2.3 配置时基单元
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIMInitStruct;
TIMInitStruct.TIM_Prescaler = 71;//72倍分频,1MHz,1us计数一次
TIMInitStruct.TIM_Period = 65535;//自动重装,因为最大为38ms,即计数38000次,所以直接配置为大于38000都行
TIMInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
TIMInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器RCR为0,因为使用的是TIM1,TIM1有RCR
TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIMInitStruct);
//2.4 手动启动Update事件
TIM_GenerateEvent(TIM1,TIM_EventSource_Update);
//3. 配置输入捕获
//3.1 禁用霍尔传感器
TIM_SelectHallSensor(TIM1,DISABLE);
//3.2 配置输入滤波的分频系数为2,采样信号Fdts的分频系数
TIM_SetClockDivision(TIM1,TIM_CKD_DIV2);
//3.3 配置通道1的参数,上升沿进行拍照
TIM_ICInitTypeDef TIMICInitStruct;
TIMICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;//选择通道CH1
TIMICInitStruct.TIM_ICFilter = 0x08;
TIMICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿触发拍照
TIMICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//分频系数为1
TIMICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//来源于通道1,所以直接输入
TIM_ICInit(TIM1,&TIMICInitStruct);
//3.4 配置通道2的参数,下降沿进行拍照
TIMICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_2;//选择CH2
TIMICInitStruct.TIM_ICFilter = 0x08;
TIMICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Falling;//下降沿触发拍照
TIMICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//分频系数为1
TIMICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_IndirectTI;//来源于通道1,所以间接输入
TIM_ICInit(TIM1,&TIMICInitStruct);
//4.使能通道1和通道2
TIM_CCxCmd(TIM1,TIM_Channel_1,TIM_CCx_Enable);
TIM_CCxCmd(TIM1,TIM_Channel_2,TIM_CCx_Enable);
}
/*
定时器的中断函数,由上面的定时器初始化得,PSC = 71,则分频72倍,72MHz/72 = 1MHz
1MHz代表1s/1000000 = 0.000001s = 1us,所以没间隔1us计数一次。
*/
float App_SR04(void)//计数距离
{
//1. 先清除CCxIF标志位的值
TIM_ClearFlag(TIM1,TIM_FLAG_CC1);//清除通道CH1的标志位
TIM_ClearFlag(TIM1,TIM_FLAG_CC2);//清除通道CH1的标志位
//2. 清除CNT的值
TIM_GenerateEvent(TIM1,TIM_EventSource_Update);
//3. 打开定时器
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
//4. 向Trig引脚发送一个10us的脉冲
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_SET);
PAL_DelayUs(10);
GPIO_WriteBit(GPIOA,GPIO_Pin_0,Bit_RESET);
//5.等待测量完成
while(TIM_GetFlagStatus(TIM1,TIM_FLAG_CC1) == RESET);
while(TIM_GetFlagStatus(TIM1,TIM_FLAG_CC2) == RESET);
//6. 关闭定时器
TIM_Cmd(TIM1,DISABLE);
//7. 计数距离
int time;
time = (TIM_GetCapture2(TIM1) - TIM_GetCapture1(TIM1));//us*10的负6次方换算成s
float distance = time * 1e-6 * 340 / 2 ;
return distance;
}