stm32 输入捕获学习（二）

（本文参考STM32  开发指南 V1.3   —— ALIENTEK 战舰 STM32 开发板库函数教程 ）

1. 实验设计

我们用 TIM5 的通道 1（PA0）来做输入捕获，捕获 PA0 上高电平的脉宽（用 WK_UP 按键输入高电平），通过串口打印高电平脉宽时间。

2. 原理说明

基本原理可以参考上一篇博文，在上个实验的基础上，我们稍作修改，就可以实现功能。

1）增加GPIO的配置。

这里我们使用的是KEY_UP按键，WK_UP右端连接PA0. 我们把PA0配置为下拉输入，这样不按键PA0就是低电平，按键的话PA0就是高电平。

2）修改中断处理程序

TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中断服务函数，该函数用到了两个全局变量，用于辅助实现高电平捕获。其中TIM5CH1_CAPTURE_STA，是用来记录捕获状态。TIM5CH1_CAPTURE_STA 各位描述如下图所示：

另外一个变量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL，则用来记录捕获到下降沿的时候，TIM5_CNT的值。 

现在我们来介绍一下，捕获高电平脉宽的思路：

首先，设置 TIM5_CH1 为上升沿捕获（这在TIM5_Cap_Init 函数中就设置好了），等待上升沿中断到来。此时如果 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 0，则表示还没有捕获到上升沿，这时把 TIM5CH1_CAPTURE_STA、TIM5CH1_CAPTURE_VAL 和 TIM5->CNT 清零，然后再设置TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位为 1，表示已经捕获到高电平，最后设置为下降沿捕获，等待下降沿到来。

当下降沿到来的时候，先设置 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位为 1，标记成功捕获一次高电平，然后读取此时定时器值到 TIM5CH1_CAPTURE_VAL 里面（等待主函数处理），最后设置为上升沿捕获，回到初始状态。 
如果等待下降沿到来的期间，定时器发生了溢出，就在 TIM5CH1_CAPTURE_STA里面对溢出次数进行计数，当最大溢出次数来到的时候，就强制标记捕获完成（虽然此时还没有捕获到下降沿），并且设置TIM5CH1_CAPTURE_VAL为最大值0XFFFF，最后设置成上升沿捕获，回到初始状态。
这样，我们就完成一次高电平捕获，只要 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位一直为 1，就不会进行第二次捕获。我们在main函数处理完捕获数据后，将TIM5CH1_CAPTURE_STA置零，就可以开启第二次捕获。   

3. 参考代码

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 下拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

上面这段代码增加到 void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc) 函数中。

中断处理如下

u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA = 0;	  				
u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	//保存TIM5的值
 
void TIM5_IRQHandler(void)
{ 

 	if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//主函数已经处理完了捕获
	{	  
		if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET) //定时器更新中断
		{	    
			if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X40) //已经捕获到高电平
			{
				if((TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X3F)==0X3F)//高电平的时间太长，强制捕获完成
				{
					TIM5CH1_CAPTURE_STA |= 0X80;   //标记捕获完成
					TIM5CH1_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;  
					TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获
				}
				else
				{
					TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
				}
			}	 
		}
		
		if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET) //捕获中断
		{	
			if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X40)		//此时捕获下降沿		
			{	  			
				TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;		//标记捕获完成
				TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
		   		TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置为上升沿捕获
			}
			else  								//捕获到了上升沿
			{
				TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;			
				TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
	 			TIM_SetCounter(TIM5,0);
				TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;		//标记捕获到了上升沿
		   		TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);		//设置为下降沿捕获
			}		    
		}			     	    					   
 	}
 
    TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志
 
}

主函数代码：

extern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;			    				
extern u16	TIM5CH1_CAPTURE_VAL;	

int main(void)
{		
	u32 temp = 0; 
	 
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 
	uart_init(9600);	 //串口初始化，波特率9600
	
	TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1);	//1MHz 计数频率
	
  	while(1)
	{
		if(TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X80) //成功捕获到一个高脉冲
		{
			temp = TIM5CH1_CAPTURE_STA & 0X3F;  //定时器溢出次数
			temp *= 65536; //溢出时间总和
			temp += TIM5CH1_CAPTURE_VAL;        //算出高电平的时间
			printf("HIGH:%d us
",temp);      //串口打印
			
			TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;              //开启下一次捕获
		};
	}
}

3.实验结果