STM32H743IIT6-TIM 单通道输入捕获测频率

一、CubeMX

NVIC

RCC

DEBUG

USART3

TIM2

时钟树

二、代码

usart.c 串口重定向

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END 0 */

/* USER CODE BEGIN 1 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
 
/**
  * 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明：无
  */
int fgetc(FILE *f)
{
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(&huart3, &ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
/* USER CODE END 1 */

main.c

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */

变量命名：此处出现过一个问题，某个地方出现过很大的值，而且是固定的。因为两个相减的数类型是无符号整数 uint32_t，相减出负数，因此把类型改成 int。

/* USER CODE BEGIN PV */
volatile int IC_Value1 = 0; // 第一次输入捕获寄存器值
volatile int IC_Value2 = 0; // 第二次输入捕获寄存器值
volatile int IC_Value3 = 0; // 第二次输入捕获寄存器值
volatile int tick = 0; // 输入捕获寄存器的差值
volatile uint32_t tim2_up_cnt = 0; // 定时器溢出次数。如果信号周期较长，计数器可能在两次输入捕获之间发生溢出。
uint8_t flag_tim = 0;

volatile float positive_pulse_width = 0.0; // 正向脉宽
volatile float frequency = 0.0; // 频率
volatile float tim2_up_cnt1 = 0; // 到下降沿时计数器的值
/* USER CODE END PV */

自定义函数: 此处出现过的问题是
单纯捕获上升沿时，出现问题；加入标志位 flag_tim，区分两次上升沿捕获，效果不好，会跳变。设置标志位的三种状态，每一次改变捕获的极性，能正确采集。

HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)函数用于计数溢出中断的次数。

/* USER CODE BEGIN 0 */
void process_data(){
	frequency  = (float)100000000 / tick;
	positive_pulse_width = (IC_Value2 - IC_Value1 + tim2_up_cnt1 * 0XFFFF) / 10000000;
	
	printf("t1.txt=\"%.2fHz\"\xff\xff\xff", frequency);
	printf("t3.txt=\"%.2fms\"\xff\xff\xff", positive_pulse_width / 10);

}	

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) // TIM 捕捉回调函数
{
	if (htim->Instance == TIM2 && htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){ 
		if (flag_tim == 0) // 捕获上升沿
		{
			flag_tim = 1; // 进入捕获下降沿状态
			tim2_up_cnt = 0; // 清零捕获溢出值
			__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_ICPOLARITY_FALLING); // 下降沿捕获
//			__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim4, 0); // 定时器置 0
			IC_Value1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 获取当前捕获寄存器的值
		}
		else if (flag_tim == 1) // 捕获下降沿
		{
			flag_tim = 2;
			IC_Value2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 获取当前捕获寄存器的值
			tim2_up_cnt1 = tim2_up_cnt;
			__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim2, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);
		}
		else if (flag_tim == 2){ // 第二个上升沿
			HAL_TIM_IC_Stop_IT(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
			IC_Value3 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
			tick = tim2_up_cnt * 65536 + IC_Value3 - IC_Value1;
			flag_tim = 0;
			process_data();
			HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);		
		}
	}
	 
}	

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){ // 溢出中断
	UNUSED(htim);
	
	if (htim == &htim2){
			tim2_up_cnt ++; // 统计溢出中断的次数
	}
}
/* USER CODE END 0 */

主函数:
注意：
溢出中断需要这样启动HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);输入捕获中断需要这样启动：HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);。参考书。

int main(void){

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MPU Configuration--------------------------------------------------------*/
  MPU_Config();

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_USART3_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2); // 根据书，溢出中断需要这样启动
	HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 输入捕获中断需要这样启动

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

三、存在的问题

• 测量范围：1-100kHz
• 屏幕刷新速度太快不知道怎么改