电平输入检测-定时器输入捕获

本文主要是介绍电平输入检测-定时器输入捕获，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

一，引入

二，具体结构

三，实现步骤

四，PWM输入模式

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一，引入

        上篇博客，我们对于定时器的计数核心——时基单元作了细致的了解。这篇博文，我们来介绍定时器的四大功能模块之一——输入捕获模块。

        输入捕获模块，顾名思义，当外界有电平输入MCU时，定时器的输入捕获模块能够捕获到电平，进而通过时基单元（计数器），记录捕获的电平的时间、占空比等数据。

        了解了大体功能后，我们来具体了解输入捕获功能的具体结构与实现步骤。

二，具体结构

        图 2.1 为输入捕获功能的框图：

图 2.1 输入捕获模块

        此处，我们以通道 1 为例。

        TIMx_CH1为外界电平输入引脚，TIMx_CHy的定义引脚可在数据手册中的引脚定义目录查看（图2.2）。

图 2.2 引脚定义表

        注意到，在通道1至3上，连接着一个异或门。异或门的功能机理为“相异出1，相同出0”——当异或门的两个（或多个）输入端口的逻辑值不同时（一个为0，另一个为1），输出端口将输出高电平（逻辑1）；而当输入端口的逻辑值相同时（都为0或都为1），输出端口将输出低电平（逻辑0）。这个异或门是用来连接三相无刷电机的霍尔传感器的，在此处不作说明。

/*

        本人曾写过一篇博客，介绍无霍尔传感器控制无刷电机换相（无感控制），原文指路：

        四轴-无刷电机无感控制（BLDC）-CSDN博客

*/

        不看异或门：电平通过TIMx_CH1端口进入定时器，通过输入滤波器和边缘检测器后，通过边沿检测，到达预分频器，最后到达捕获/比较寄存器。当发生有效的电平转换时（通过通道1的电平发生翻转，被捕获/比较寄存器检测到），计数器中的值传到捕获/比较寄存器中（输入比较模块框图解释）。

        由上述语段，可以发现，捕获/比较寄存器（TIMx_CCRy）既需要检测电平变化，又需要储存计数器中的值，且捕获比较寄存器也有影子寄存器。（关于影子寄存器的内容，可参考本人上一篇博客，指路：机器人是怎么计时的（通用定时器 - 时基单元）-CSDN博客）

       

        介绍一下输入捕获的中断。

        当捕获事件发生时，相应的CCxIF标志（捕获比较中断标志，只在需要中断时才有用）被置’1’。如果使能了中断（CCxIE）或者DMA（CC1DE）操作，则将产生中断或者DMA。如果捕获事件发生时CCxIF标志已经为高，那么重复捕获标志CCxOF被置’1’。

        上述文字中所提及的“标志”，都是寄存器中所需  读/写的位  的名称。

        其中，重复捕获标志（CCxOF）的作用是，当捕获事件发生时（有电平进入定时器，CCxIF标志被置1），当正在发生此次事件的中断时，又发生了一次捕获事件。

        为了记录重新发生的捕获事件，提醒用户有一次新的捕获事件未被执行，便有了这个“重复捕获标志”，当然，如果CCxOF被置1后，又有新的捕获事件发生，第三次捕获的数据便会遮盖第二次的捕获数据，毕竟重复捕获标志只有一个。

        关于中断，就是框图上那个像闪电一样的箭头，上面写着“CCxI”。

        

        以上，便是输入捕获通道的具体结构。

        下面，我们介绍实现步骤。

三，实现步骤

        以下，是官方参考手册（不是数据手册）中关于  如何在TI1输入的上升沿时捕获计数器的值到TIMx_CCR1寄存器中：

图 3.3 DMA/中断使能寄存器

        通过配置所选寄存器中的特定位的数据，可以使输入捕获模块执行输入捕获的功能。

四，PWM输入模式

        在输入捕获框图中，我们可以看到如图4.1所示的图像：

图 4.1 PWM输入捕获

        此处，我们只介绍TI1FP2，它的功能是，通过通道1的电平，可以同时到达捕获/比较寄存器1和捕获/比较寄存器2。这样，一组含有高低电平的数据进入MCU时，MCU能够同时检测它的高低电平信号的时间数据，图 4.2 说明了双通道测量数据：

图 4.2 双通道测量数据

        通过时序图，我们可以看到通过IC1、IC2分别计数的过程，配置方法如下：

        可以看到，PWM输入模式需要配置从模式控制器为复位模式，在一轮计数完成后（计数值达到预设的周期匹配值），计数器中的数据会复位（如图4.2）。而两个输入信号分别配置为上升沿有效与下降沿有效，就能同时记录PWM的高低电平时间。

        以上，便是输入捕获模式的介绍，欢迎交流喔！

这篇关于电平输入检测-定时器输入捕获的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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