作用：

输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率
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原理：

假定定时器工作在向上计数模式，图中 t1~t2 时间，就是我们需要测量的高电平时间。测量方法如下：首先设置定时器通道 x 为上升沿捕获，这样，t1 时刻，就会捕获到当前的 CNT 值，然后立即清零 CNT，并设置通道 x为下降沿捕获，这样到 t2 时刻，又会发生捕获事件，得到此时的 CNT 值，记为 CCRx2。这样，根据定时器的计数频率，我们就可以算出 t1~t2 的时间，从而得到高电平脉宽
t1~t2之间，CNT计数的次数等于：N*ARR+CCRx2，
有了这个计数次数，再乘以 CNT 的计数周期，即可得到 t2-t1 的时间长度，即高电平持续时间。

除了TIM6 TIM7 其他定时器都是输入捕获功能

简介寄存器

TIMx_ARR、TIMx_PSC、TIMx_CCMR1、TIMx_CCER、TIMx_DIER、TIMx_CR1、TIMx_CCR1
ARR和PSC 用来设自动重装载值和 TIMx 的时钟分频 PWM实验中讲过 ，这次用的TIM5 所有x=5

捕获/比较模式寄存器 1：TIMx_CCMR1

低八位[7：0]用于捕获/比较通道 1 的控制，而高八位[15：8]则用于捕获/比较通道 2 的控制，
CCMR2所以可以知道CCMR2 是用来控制通道 3 和通道 4
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其中 CC1S[1:0]，这两个位用于 CCR1 的通道配置，这里我们设置 IC1S[1:0]=01，也就是配置 IC1 映射在 TI1 上（关于 IC1，TI1 不明白的，可以看《STM32F4xx 中文参考手册》393 页的图 119-通用定时器框图），即 CC1 对应
TIMx_CH1。

输入捕获 1 预分频器 IC1PSC[1:0]，这个比较好理解。我们是 1 次边沿就触发 1 次捕获，所以选择 00 就是了

输入捕获1滤波器IC1F[3:0]，这个用来设置输入采样频率和数字滤波器长度。假设 IC1F[3:0]=0011，并设置 IC1 映射到通道 1 上，且为上升沿触发，那么在捕获到上升沿的时候，再以 的频率，连续采样到 8 次通道 1 的电
平，如果都是高电平，则说明却是一个有效的触发，就会触发输入捕获中断（如果开启了的话）。
这样可以滤除那些高电平脉宽低于 8 个采样周期的脉冲信号，从而达到滤波的效果。这里，我
们不做滤波处理，所以设置 IC1F[3:0]=0000，只要采集到上升沿，就触发捕获。

捕获/比较使能寄存器：TIMx_CCER

用到最低两位，CC1E 和 CC1P
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DMA/中断使能寄存器：TIMx_DIER

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控制寄存器：TIMx_CR1

我们只用到了它的最低位，也就是用来使能定时器的

捕获/比较寄存器 1：TIMx_CCR1

该寄存器用来存储捕获发生时，TIMx_CNT的值，我们从 TIMx_CCR1 就可以读出通道 1 捕获发生时刻的 TIMx_CNT 值，通过两次捕获（一次上升沿捕获，一次下降沿捕获）的差值，就可以计算出高电平脉冲的宽度（注意，对于脉宽
太长的情况，还要计算定时器溢出的次数）。

步骤：

（1）开启TIM5时钟，配置PA0为复用功能（AF2），并开启下拉电阻

要使用 TIM5，我们必须先开启 TIM5 的时钟。同时我们要捕获 TIM5_CH1 上面的高电平
脉宽，所以先配置 PA0 为带下拉的复用功能，同时，为了让 PA0 的复用功能选择连接到 TIM5，
所以设置 PA0 的复用功能为 AF2，即连接到 TIM5 上面。

1…开启TIM5时钟的方法

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); //TIM5 时钟使能

2…配置PA0为复用功能，所以我们首先要设置PA0引脚映射AF2，方法为：

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5); //GPIOF9 复用位定时器 ``14

3…初始化GPIO模式为复用功能，开启下拉

  1. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度 100MHz
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
  5. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
  6. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化 PA0

（2）初始化TIM5,设置TIM5的ARR和PSC

同PWM输出实验

  1. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc; //定时器分频
  2. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
  3. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr; //自动重装载值
  4. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;  //预分频系数
  5. TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化 TIM5

（3）设置TIM5的输入捕获参数，开启输入捕获

我们需要设置通道 1 为输入模式，且 IC1 映射到 TI1(通道 1)上面，并且不使用滤波（提高响应
速度）器，通过TIM_ICInit函数来初始化输入比较参数的
void TIM_ICInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct)

参数设置结构体 TIM_ICInitTypeDef的定义

  1. typedef struct
  2. {
  3. uint16_t TIM_Channel; //通道
  4. uint16_t TIM_ICPolarity; //捕获极性
  5. uint16_t TIM_ICSelection;//映射
  6. uint16_t TIM_ICPrescaler;//分频系数
  7. uint16_t TIM_ICFilter; //滤波器长度
  8. } TIM_ICInitTypeDef;

参数 TIM_Channel

设置通道1 为 TIM_Channel_1

参数TIM_ICPolarit

用来设置输入信号的有效捕捉极性， 设置上升沿捕获， TIM_ICPolarity_Rising
[函数库内，提供单独设置函数 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);]

参数 TIM_ICSelection

是用来设置映射关系的，配置IC1直接映射到TI1， 为 TIM_ICSelection_DirectTI

参数TIM_ICPrescaler

用来设置输入捕获分频系数，不分频 选择 TIM_ICPSC_DIV，还有，2,4,8,分频可选

参数TIM_ICFilter

设置滤波器长度，，不使用 设置0

设置如下

  1. TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 映射到 TI1 上
  2. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
  3. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
  4. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频
  5. TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
  6. TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);

（4）使能捕获和更新中断（设置TIM5的DIER寄存器）

使用定时器的开中断函数TIM_ITConfig即可使能捕获和更新中断：
TIM_ITConfig( TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断和捕获中断
**

（5）设置中断优先级，编写中断服务函数

因为我们要使用到中断，所以我们在系统初始化之后，需要先设置中断优先级分组，这里
方法跟我们前面讲解一致，调用 NVIC_PriorityGroupConfig()函数即可

我们在中断开始的时候要进行中断类型判断，在中断结束的时候要清除中断标志位。使用到的
函数在上面的实验已经讲解过，分别为 TIM_GetITStatus()函数和 TIM_ClearITPendingBit()函数。

if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET){}//判断是否为更新中断
if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET){}//判断是否发生捕获事件
TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update);//清除中断和捕获标志位
设置计数器值的函数为：
TIM_SetCounter(TIM5,0);** //将TIM5的技术值设置为0

**

（6）使能定时器 （设置TIM5的CR1寄存器）

最后，必须打开定时器的计数器开关，TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5 **

源码

timer.h

  1. #include "stm32f4xx.h" // 将ST公司标准固件库头文件包含进来
  2. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc);
  3. void TIM14_PWM_Init(u32 arr,u32 psc);

timer.c

  1. #include "timer.h" // 将接口驱动程序头文件包含进来
  2. TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;
  3. //定时器 5 通道 1 输入捕获配置
  4. //arr：自动重装值(TIM2,TIM5 是 32 位的!!) psc：时钟预分频数
  5. void TIM5_CH1_Cap_Init(u32 arr,u16 psc)
  6. {
  7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  9.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  11.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); //TIM5 时钟使能
  12.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PORTA时钟
  14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //GPIOA0
  15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
  16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度 100MHz
  17.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
  18.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN; //下拉
  19.     GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化 PA0
  21.     GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5); //PA0 复用位定时器 5
  23.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc; //定时器分频
  24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
  25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr; //自动重装载值
  26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
  27.     TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseStructure);
  29.     TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择输入端 IC1 映射到 TI1 上
  30.     TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获
  31.     TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到 TI1 上
  32.     TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频
  33.     TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
  34.     TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure); //初始化 TIM5 输入捕获参数
  36.     TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新和捕获中断
  37.     TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5
  39.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
  40.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级 2
  41.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;//响应优先级 0
  42.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能
  43.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化 VIC 寄存器、
  44. }
  45. //捕获状态
  46. //[7]:0,没有成功的捕获;1,成功捕获到一次.
  47. //[6]:0,还没捕获到低电平;1,已经捕获到低电平了.
  48. //[5:0]:捕获低电平后溢出的次数(对于 32 位定时器来说,1us 计数器加 1,溢出时间:4294 秒)
  49. u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态
  50. u32 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值(TIM2/TIM5 是 32 位)
  51. //定时器 5 中断服务程序
  52. void TIM5_IRQHandler(void)
  53. {
  54.     if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
  55.     {
  56.         if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)//溢出
  57.         {
  58.             if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
  59.             {
  60.                 if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
  61.                 {
  62.                     TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获了一次
  63.                     TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFFFFFF;
  64.                 }else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
  65.             }   
  66.         }
  67.         if(TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获 1 发生捕获事件
  68.         {
  69.             if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40) //捕获到一个下降沿
  70.             {
  71.                 TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80; //标记成功捕获到一次高电平脉宽
  72.                 TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);//获取当前的捕获值.
  73.                 TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //设置上升沿捕获
  74.             }else //还未开始,第一次捕获上升沿
  75.                 {
  76.                     TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //清空
  77.                     TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
  78.                     TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;//标记捕获到了上升沿
  79.                     TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5
  80.                     TIM_SetCounter(TIM5,0); //计数器清空
  81.                     TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);//设置下降沿捕获
  82.                     TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器 5
  83.                 }
  84.         }
  85.     }
  86.     TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
  87. }
  89. PWM实验中的  void TIM14_PWM_Init(u32 arr,u32 psc) 这个函数拿过来

main.c

  1. #include "led.h" // 将接口驱动头文件包含进来
  2. #include "timer.h"
  3. #include "usart.h"
  4. #include "delay.h"
  6. extern u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA; //输入捕获状态
  7. extern u32 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值
  8. int main(void)
  9. {
  10.     long long temp=0;
  11.     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组 2
  12.     delay_init(168); //初始化延时函数
  13.     uart_init(115200);//初始化串口波特率为 115200
  14.     TIM14_PWM_Init(500-1,84-1);
  15.     //84M/84=1Mhz 的计数频率计数到 500,频率为 1M/500=2Khz
  16.     TIM5_CH1_Cap_Init(0XFFFFFFFF,84-1);//以 84M/84=1Mhz 的频率计数
  17.     while(1)
  18.     { 
  19.         delay_ms(10);
  20.         TIM_SetCompare1(TIM14,TIM_GetCapture1(TIM14)+1);
  21.         if(TIM_GetCapture1(TIM14)==300)TIM_SetCompare1(TIM14,0);
  22.         if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次高电平
  23.         {
  24.             temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
  25.             temp*=0XFFFFFFFF; //溢出时间总和
  26.             temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //得到总的高电平时间
  27.             printf("HIGH:%lld us\r\n",temp);//打印总的高点平时间
  28.             TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //开启下一次捕获
  29.         }
  30.     }    
  31. }