蓝桥杯嵌入式第五课--输入捕获

前言

输入捕获的考题十分明确，就是测量输入脉冲波形的占空比和频率，对我们的板子而言，就是检测板载的两个信号发生器产生的信号：

具体来说就是使用PA15和PB4来做输入捕获。

输入捕获原理简介

输入捕获能够对输入信号的上升沿和下降沿进行捕获，并且记录下捕获时定时器的数值以及触发中断。

借用一张图来阐明这个动作：

1. 边沿触发，产生捕获中断

2. 中断中读取当前的计数值CCR，并且将计数值清零

3. 退出中断

因此通过计数值可以计算出高电平持续时间，这里面有一个溢出的问题，对于我们的信号发生器来说，其信号的频率比较高，计数器不会发生溢出，因此不需要考虑。

根据功能分为两类：

1. 普通输入捕获（只能测频率）

2. PWM输入模式（可以测频率和占空比）

普通输入捕获

一、CubeMX配置

以及

之后要记得打开中断：

二、Keil软件编写

1. 开启捕获

HAL_TIM_IC_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1);

第一个参数是定时器句柄，在tim.c中定义，第二个参数是通道：

2. 编写回调函数

    void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance==TIM3)  //判断是哪个定时器触发{if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)  //判断是哪个通道触发{Counter=HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim,TIM_CHANNEL_1)+1;//获取计数值+1Freq=1000000/Counter;//计算频率}}
}

进入回调函数后，先判断定时器类型，再判断是哪个通道，完成之后再获取计数值，并且完成频率计算。

PWM输入捕获（双通道模式）

一、CubeMX配置

类似普通单通道输入捕获，这里就是将通道2的输入通道设置为简介模式，并且在下面的配置中，将其捕获的极性设置为下降沿：

双通道的原理借用下图展示：

我们只需要看一个周期，其它周期都一样，这样一来，通道一捕获的值为整个周期的持续时间，通道二捕获的值即为高电平的持续时间，这也为咱们的程序设计提供了依据。

二、Keil软件编写

1. 开启捕获

HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1);//开启CH1输入捕获中断        
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_2);//开启CH2输入捕获中断

2. 编写中断回调函数

//输入捕获中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance==TIM3){if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1){T_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue (htim,TIM_CHANNEL_1)+1;//得到周期值Freq = 1000000 / T_Count;Duty = (float)D_Count/T_Count * 100;}else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2){D_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue (htim,TIM_CHANNEL_2)+1;//得到占空比}                    }    
}

由于我们使用双通道模式，因此无论是启动操作还是回调函数，都必须要写两个通道，这样代码思路就十分明确，便于我们记忆。

总结

想要在比赛中正确地完成输入的捕获，我们需要掌握两点内容：

1. CubeMX配置，只能通过不断练习来记忆

2. Keil代码编写，主要记忆思路（启动捕获，中断回调函数编写）

对于程序的思路：

• 首先启动捕获中断（HAL_TIM_IC_Start();）注意双通道要写两个

• 其次回调函数编写（void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)）注意双通道时，一个通道测周期，一个通道测高电平持续时间。