Ⅰ、概述

本文基于上一篇文章“TIM輸入波形捕獲（脈沖頻率）”的基礎上進行拓展，上一篇文章主要是捕獲波形的頻率，本文主要拓展捕獲波形的占空比。

筆者實驗測試的方法和上一篇文章一樣，通過信號發生器產生PWM信號，通過串口發送頻率和占空比到上位機（上位機串口助手顯示其數值）。（沒有信號發生器的朋友可以結合上一篇文章PWM輸出做信號源；在同一塊板子上也可以使用不同定時器，將PWM輸出引腳接在捕獲輸入引腳）

實驗現象：不同頻率的實驗現象請看上一篇文章（該文章提供的工程筆者也是進行了大量不同頻率的測試，誤差在幾Hz屬正常范圍）。

1000Hz、20% - 80%占空比現象：

1000Hz、51% - 58%占空比現象：

關于本文的更多詳情請往下看。

Ⅱ、實例工程下載

筆者針對于初學者提供的例程都是去掉了許多不必要的功能，精簡了官方的代碼，對初學者一看就明白，以簡單明了的工程供大家學習。

筆者提供的實例工程都是在板子上經過多次測試并沒有問題才上傳至360云盤，歡迎下載測試、參照學習。

提供下載的軟件工程是STM32F417的，但F4其他型號也適用（適用F4其他型號：關注微信，回復“修改型號”）。

STM32F4_TIM輸入波形捕獲（脈沖頻率、占空比）實例：

https://yunpan.cn/cB2iknrjczWXe 訪問密碼 764c

STM32F4資料：

https://yunpan.cn/cR2pxqF5x2d9c 訪問密碼 53e7

Ⅲ、原理描述

筆者將捕獲PWM波形簡單畫了一個示意圖：

從上面的示意圖可以看得出來我們需要捕獲三個值（兩個上升沿和中間的下降沿）。兩個上升沿用于計算一個波形的周期（也就是可以計算其頻率），因為捕獲的“周期差值”就是脈沖數，而通過配置，我們可以知道每一個脈沖數的時間，這樣就知道整個“周期差值”的時間。得到了“占空比差值”和“周期差值”，波形的占空比就得到了。

筆者將TIM分為三大塊：時基部分、比較輸出和輸入捕獲，請看下面截圖“通用TIM框圖”。

前面的文章已經將“時基部分”的一些基礎知識講述過了，“時基部分”的功能是比較有用的，它除了可以用來延時（定時）之外，它還可以拿來觸發其他一些功能，如：觸發DA轉換、AD采集等。

上一篇文章講述的就是圖中比較輸出部分，比較輸出部分功能相對比較簡單。

該文主要講述“輸入捕獲”部分，這部分輸入的通道1與2、通道3與4可以相互協作。該文只使用了TIM5的通道3，捕獲輸入信號頻率。

通用TIM框圖:

上面兩圖截取“STM32F4x5、x7參考手冊”建議下載手冊參看。

Ⅳ、源代碼分析

筆者以F4標準外設庫（同時也建議初學者使用官方的標準外設庫）為基礎建立的工程，主要以庫的方式來講述。

源代碼很多地方都是和上一篇文章源代碼相同，只修改了幾個地方（其實主要就是增加了一路捕獲占空比相關的配置）：輸入引腳的配置、TIM捕獲配置及其中斷、中斷函數處理、主函數發送數據。

RCC、NVIC等這些容易忘記配置的地方都一樣。

1.TIM輸入捕獲引腳配置

該函數位于timer.c文件下面；

主要增加了一路引腳。

注意2點：

A.引腳與通道對應：這個需要參看“數據手冊”，該文TIM5通道3對應的引腳就是PA2.

B.復用配置：GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2, GPIO_AF_TIM5);

這個地方對于F1轉F0、F4等的朋友需要注意，更加芯片系列及庫的不同，他們之間存在一定的差異。

2.TIM輸入捕獲配置

該函數位于timer.c文件下面；

“時基部分”是在前面兩篇文章講述過的，這里主要對“輸入捕獲”部分理解，主要5個參數：

捕獲通道：就是我們捕獲的通道；

捕獲極性：就是我們捕獲脈沖的高還是低電平；

捕獲選擇：是直接捕獲該通道，還是上面說的1，2通道協助捕獲；

捕獲分頻：對捕獲的脈沖分頻；

捕獲濾波：過濾掉波形；

3.計算捕獲波形頻率原理

該函數位于stm32f4xx_it.c文件下面；

該函數是TIM捕獲波形的中斷函數，同一個（TIM5）中斷入口，有兩個通道通道，也是計算頻率和占空比重要的函數；

結合原理描述中“示意圖”可以知道，我們需要捕獲3個值：V0、V2和V1。

V0和V2是在通道3捕獲:

capture_value0 = (uint32_t)(TIM5->CCR3);

capture_value2 = (uint32_t)(TIM5->CCR3);

V1在通道4捕獲:
capture_value1 = (uint32_t)(TIM5->CCR4);

其中有一個標志位flag_capture是用于標志我們捕獲的狀態，我們捕獲了V0將flag_capture= 1就是告訴程序我們要捕獲V1 和 V2的值了。