stm32读取外部pwm占空比方法

<think>好的，我需要帮助用户了解如何使用STM32 HAL库或寄存器配置来捕获外部PWM信号的占空比。首先，我得回顾一下用户提供的引用内容，看看有没有相关的配置方法。 根据引用[3]，STM32的PWM输入捕获模式专门用于快速测量周期、占空比和频率。这种模式下，一路输入信号会被两个捕获通道（比如IC1和IC2）捕获。定时器在复位模式下工作，当检测到边沿触发信号时，计数器会复位。例如，使用上升沿触发时，遇到上升沿就会复位计数器，这样两次捕获的时间差就能得到脉宽。不过要注意，捕获值需要加1，因为计数器从0开始。 接下来，用户可能想知道具体的配置步骤。根据引用[3]，使用CUBEMX配置的话，需要设置定时器为PWM输入模式，选择触发边沿，并配置通道。然后，在HAL库中处理捕获中断，读取两个通道的值来计算周期和占空比。 此外，引用[1]提到输入捕获配置的步骤，包括GPIO初始化、定时器配置、通道设置以及中断处理。而引用[2]中的PWM输出配置可能对理解输入捕获有帮助，但用户主要关注的是输入捕获部分。 现在需要将这些信息整理成一个清晰的步骤指南。可能需要包括CUBEMX配置步骤、代码示例以及计算公式。同时，要确保使用正确的LaTeX格式，比如用$$...$$来显示独立公式，如周期和占空比的计算公式。 还需要考虑用户可能遇到的问题，比如为什么捕获值要加1，或者如何处理不同的边沿触发。在解释这些时，要引用提供的资料，例如引用[3]提到计数器从0开始，所以需要加1。 最后，生成相关问题，比如如何测量频率，或者如何处理多个PWM信号，以及如何优化精度。这些问题应基于用户提供的引用内容，确保相关且有依据。</think>### STM32读取外部PWM占空比方法详解 #### 一、实现原理 STM32通过**PWM输入捕获模式**可高效测量外部PWM信号的周期和占空比，其核心机制为： 1. 输入信号同时触发两个捕获通道（如IC1和IC2） 2. 定时器工作于**复位模式**，当检测到指定边沿时计数器清零[^3] 3. 通过两次捕获时间差计算脉宽和周期 #### 二、CubeMX配置步骤 1. **定时器配置** - 选择支持PWM输入模式的定时器（如TIM1/TIM2） - 时钟源配置为内部时钟 - 分频系数根据信号频率设置（例如84MHz主频测量1kHz信号，分频系数设为84-1） 2. **输入通道配置** - 通道1设为**PWM Input Mode** - 触发边沿选择**上升沿触发** - 通道2自动映射为互补通道，边沿设为**下降沿触发** 3. **中断配置** - 使能捕获/比较中断（TIMx_CC_IRQn） ```c // 自动生成的CubeMX初始化代码片段 htim1.Instance = TIM1; htim1.Init.Prescaler = 84-1; // 1MHz计数频率 htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim1.Init.Period = 0xFFFF; htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_IC_Init(&htim1); TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC; sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING; sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfigIC.ICFilter = 0; HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim1, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1); ``` #### 三、代码实现关键点 1. **中断处理函数** ```c void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) { // 获取周期值（CCR2自动记录上升沿间隔） uint32_t period = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2) + 1; // 获取占空比（CCR1记录下降沿间隔） uint32_t pulse = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1) + 1; // 计算占空比百分比 duty_cycle = (pulse * 100.0) / period; } } ``` **注意**：捕获值需+1，因为计数器从0开始计数[^3] 2. **公式推导** - 周期计算：$$ T = \frac{(CCR2 + 1)}{f_{timer}} $$ - 占空比计算：$$ D = \frac{(CCR1 + 1)}{(CCR2 + 1)} \times 100\% $$ 其中$f_{timer}$为定时器实际频率（主频/分频系数） #### 四、寄存器配置方法（以TIM2为例） ```c // 直接寄存器配置示例 TIM2->CCMR1 |= TIM_CCMR1_CC1S_0; // CC1通道输入 TIM2->CCMR1 |= TIM_CCMR1_CC2S_1; // CC2通道输入 TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC1P; // CC1下降沿捕获 TIM2->SMCR |= TIM_SMCR_TS_2 | TIM_SMCR_TS_0; // 触发选择TI1FP1 TIM2->SMCR |= TIM_SMCR_SMS_2; // 复位模式 TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启动定时器 ``` #### 五、调试技巧 1. 使用示波器验证输入信号波形 2. 检查定时器时钟配置是否与实际相符 3. 信号频率需满足：$$ f_{signal} < \frac{f_{timer}}{2} $$ （奈奎斯特采样定理）