gd32f303 使用定时器捕获晶振频率

<think>好的，用户想了解如何使用GD32F303的定时器功能来捕获晶振频率，并请求示例代码。首先，我需要回忆GD32系列定时器的相关知识，尤其是输入捕获功能。根据引用[1]和[3]，GD32的定时器分为不同类型，其中通用定时器通常支持输入捕获功能。输入捕获可以用于测量外部信号的频率和占空比，这正是用户需要的功能。 接下来，用户提到的晶振频率捕获，可能是指测量外部晶振产生的信号频率。需要注意的是，GD32F303的主时钟通常由内部或外部晶振提供，但这里用户可能是指测量外部晶振作为信号的频率，或者通过定时器捕获外部信号的频率。假设是后者，即使用定时器的输入捕获功能来测量外部信号的频率。 根据引用[4]，输入捕获需要配置定时器的输入通道、预分频器、滤波器等参数。同时，引用[2]中的示例代码展示了如何通过定时器捕获频率和占空比，这可以作为参考。但需要根据GD32F303的具体寄存器配置进行调整。 需要确认GD32F303的定时器是否支持PWM输入模式，该模式可以同时捕获周期和占空比。例如，使用TIMER的通道1和通道2来分别捕获上升沿和下降沿，从而计算频率和占空比。或者使用单个通道捕获两个相邻上升沿的时间间隔来计算频率。 接下来，需要配置定时器的时钟源，通常使用内部时钟，但若测量外部信号，可能需要将定时器的时钟源配置为外部信号输入。不过，用户的问题是关于捕获晶振频率，可能是指将外部晶振信号连接到定时器的输入引脚，通过输入捕获来测量其频率。 在代码实现方面，需要初始化GPIO为输入模式，并连接到定时器的输入通道。然后配置定时器的输入捕获参数，包括预分频、自动重载值、捕获边沿、滤波等。同时，需要启用捕获中断，在中断服务程序中记录捕获值，计算频率。 需要注意的是，GD32的库函数可能与STM32有所不同，需要查阅GD32F303的库文档，确保函数名称和寄存器配置正确。例如，定时器的初始化函数、中断处理函数等。 最后，生成示例代码时，应包含定时器初始化、GPIO配置、中断处理以及频率计算的逻辑。同时，提醒用户注意硬件连接，例如将外部晶振信号连接到对应的定时器输入引脚，并确保信号电平符合要求。</think>### GD32F303定时器捕获晶振频率实现方法 #### 一、硬件连接与原理 1. 将待测晶振信号接入支持输入捕获功能的GPIO引脚（如TIMERx_CHx） 2. 定时器配置为输入捕获模式，通过测量相邻上升沿间隔计算频率 3. 计算公式：$f_{signal} = \frac{f_{timer}}{(ARR+1) \times (prescaler+1) \times CaptureValue}$[^3] #### 二、代码实现（基于标准外设库） ```c #include "gd32f30x.h" volatile uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0; volatile uint32_t period = 0; volatile float frequency = 0; void timer_config(void) { // GPIO配置（以PA0/TIMER1_CH0为例） rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_0); // 定时器基础配置 rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1); timer_deinit(TIMER1); timer_parameter_struct timer_initpara; timer_initpara.prescaler = 119; // 120分频（系统时钟120MHz→1MHz） timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; timer_initpara.period = 0xFFFF; // 最大自动重载值 timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1; timer_init(TIMER1, &timer_initpara); // 输入捕获配置 timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara; timer_icinitpara.icpolarity = TIMER_IC_POLARITY_RISING; timer_icinitpara.icselection = TIMER_IC_SELECTION_DIRECTTI; timer_icinitpara.icprescaler = TIMER_IC_PSC_DIV1; timer_icinitpara.icfilter = 0x0; timer_input_capture_config(TIMER1, TIMER_CH_0, &timer_icinitpara); // 中断配置 timer_interrupt_enable(TIMER1, TIMER_INT_CH0); nvic_irq_enable(TIMER1_IRQn, 0, 0); timer_enable(TIMER1); } // 定时器中断服务程序 void TIMER1_IRQHandler(void) { if(timer_interrupt_flag_get(TIMER1, TIMER_INT_CH0) != RESET){ capture2 = capture1; capture1 = timer_channel_capture_value_register_read(TIMER1, TIMER_CH_0); period = capture1 - capture2; frequency = 1000000.0 / period; // 计算频率（单位Hz） timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_CH0); } } int main(void) { timer_config(); while(1){ // 频率值已通过中断自动更新 } } ``` #### 三、关键配置说明 1. **时钟配置**：假设系统时钟120MHz，定时器预分频后得到1MHz时基 2. **捕获模式**：上升沿触发，直接输入模式 3. **测量原理**：通过两次捕获值的差值计算信号周期 4. **量程范围**：理论最大测量频率500kHz（1MHz时基，最小周期2个时钟） #### 四、注意事项 1. 输入信号幅度需符合GPIO电平标准（3.3V） 2. 高频信号需减小预分频系数或提高时基频率 3. 使用示波器验证信号波形质量 4. 可添加数字滤波（配置icfilter参数）抗干扰[^4]