STM32F1学习——PWMI模式(IC输入捕获)

一、输入捕获测频率

        在STM32中输入捕获和输出比较共用一套电路，既然STM32能够使用OC来输出PWM波，他同样也能使用IC来测量PWM的频率和占空比。测量频率和占空比有两种方式，一种是测频法，一种是测周法，两种方法分别适用于高频信号和低频信号，且在输入捕获过程中可以硬件自动化的清零CNT的值，而不需要CPU的参与。

二、测量PWM信号频率方法

1、测频法

        测频法的核心是通过定时器设定一个时间T，测量在这段时间内外部的PWM信号的上升沿次数N，通过 N / T 则为频率。

2、测周法

        测周法的核心思想是测量在一个周期中，STM内部的的主频Fc 可以有多少个上升沿N ， 则测量的频率为Fc / N 。

三、输入捕获的硬件设计

        虽然输入捕获的硬件电路和OC是类似的，但是仍然有一些特殊设计是为了IC输入捕获而设计的。

1、PWMI模式

        同时测量频率和占空比而设计的。当PWM信号从CH1引脚进入时，经过滤波器和边沿检测器选择TI1FP1到IC1，同时可以让他也进入TI1FP2进入IC2，上面这一路可以用来测量频率，下面用来测量占空比。

2、主从触发模式 

      在捕获的CH1通道如下图所示，信号通过滤波器和边沿检测电路选择上升或下降沿至TI1FP1，这里有至从模式控制器 他可以用来自动清零CCR的值。接着继续到预分频器，最后到IC1PS，这里会触发更新事件，同时ARR计数器的值自动转运到CCR自动重装器。

        主模式就是这里的IC1将它映射到TRGO端口，选择触发源TI1FP1，通过TRGI选择从模式Reset实现复位。

四、输入捕获结构

        在输入捕获中，我们从CH1引脚输入外部PWM波，经过滤波器和边沿检测至TI1FP1，同时为了实现硬件自动清零CNT的值，我们将TI1FP1当做从模式触发源。在TI1FP1中，我们读取上升沿，当读取到上升沿的时候我们硬件自动转运CNT的值到CCR中，用fc / CCR 就是外部PWM频率，同时从模式将CNT清零。在TI1FP2中我们读取下降沿，当下降沿到达，CCR2 = CNT，用CCR2 / CCR1 = 占空比。

五、代码

        在本次实验过程中，我们准备一边用单片机输出PWM波(OC输出比较)，一边用IC输入捕获PWM的频率和占空比。那么本次实验中我们配置的顺序应该为，①打开两个定时器的时钟和GPIO的时钟 ②配置时基单元 ③配置OC和IC。

        为了节省文章篇幅，代码已经放在github仓库里了。hal库的暂未更新，请耐心等待。

STM32F103c8t6_learning/GPIO_std/STM32f1_PWMI at main · Jiang-kun02/STM32F103c8t6_learning · GitHub

参考

[6-5] TIM输入捕获_哔哩哔哩_bilibili

[6-3] TIM输出比较_哔哩哔哩_bilibili