这是一个基于STM32F042K6T6的Nucleo板，使用Cube配置并使用HAL库，该程序是通过高级定时器TIM1输出一个20ms的PWM，通过通用定时器TIM2输入捕获检测计算一个周期脉冲或交流信号的周期和脉宽，并且通过串口打印出PWM和检测到的脉宽、周期，通过串口发送，如：W1100，即可将PWM脉宽设为1100us，并在下一个PWM周期起效。

配置好其它功能后。

首先，选择TIM1的某个通道作为PWM产生，选择TIM2的某个通道作为输入捕获模式。


设置PWM的参数：
Prescaler是定时器预分频，定时器实际时钟频率为：主频/（Prescaler+1），
Counter Period是定时器周期，当定时器开始计数到Counter Period值并且重复计数寄存器(Repetition Counter)为0时更新定时器并生成对应事件和中断,
最终定时器频率计算为： 主频/（Prescaler+1）/（Repetition Counter+1）/（Counter Period+1(也可能不需+1)），比如需要产生20ms周期定时，可以设置为：48MHz/（47+1）/（0+1）/（19999+1）=50Hz，即20ms周期。

其余参数保持默认即可，Pulse就是PWM的脉宽，初始状态为0即可。
因为产生PWM不需要用到定时器中断，所以不勾选中断。


设置输入捕获参数：
通用定时器没有重复计数寄存器(Repetition Counter)，即为0，其余参数都和TIM1一样。
通用定时器的输入捕获需要勾选中断。



Cube说明完毕，以下是代码说明。

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_USART2_UART_Init();
   
3.   MX_TIM2_Init();
   
4.   MX_TIM1_Init();
   
5.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
6. 
   
7.   /* USER CODE END 2 */
   
8. 
   
9.   /* Infinite loop */
   
10.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
11.         HAL_TIM_Base_Start(&htim1);//启动定时器
    
12.         HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,PWM_CHANNEL);//启动通道PWM输出
    
13.   HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);//在中断模式下启动定时器  
    
14.   HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,CAPTURE_CHANNEL);//启动定时器通道输入捕获并开启中断
    

复制代码

PWM只需在while前添加定时器启动函数和通道PWM输出函数即可。
输入捕获除需在While前添加在中断模式下启动定时器函数和通道输入捕获并开启中断函数外，
还需编写捕获中断回调函数HAL_TIM_IC_CaptureCallback。


在输入捕获模式下，当检测到 ICx 信号上的相应边沿后，计数器的当前值被锁存到捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）中。如果开启了中断或者 DMA 请求，那么将产生中断或 DMA 请求。使用输入捕获模式可以实现测量频率。
因为我的定时器初始化是捕获到上升沿则发生中断，当捕获通道出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器 CNT 的值会被锁存到捕获寄存器 CCR 中，然后进入捕获中断回调，通过HAL_TIM_ReadCapturedValue读取到这个计数值并赋值给value1（strCapture.ICvalue[0]）。
然后我改变定时器的输入捕获中断边沿触发设置，把上升沿改为下降沿触发捕获中断。
这样到之后的下降沿时，发生第二次捕获，计数器 CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中，并再次进入捕获中断，在中断中，像之前一样将捕获寄存器的值读取到 value2（strCapture.ICvalue[1]）中，然后再次改变边沿触发。
然后会遇到第二个上升沿，将计数值读到value2（strCapture.ICvalue[2]）中。此时，利用value1 和 value2 的差值我们就可以算出信号的脉宽，利用 value2 和 value3 的差值可以算出周期（PWM_GetValue函数）。
计算完成后将value3的值作为value1，如此循环捕获计算。

1. /*
   
2.   * 函数功能: 定时器输入捕获中断回调函数
   
3.   * 输入参数: htim：定时器句柄
   
4.   * 返 回 值: 无
   
5.   * 说    明: 无
   
6. */
   
7. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
8. {
   
9.   TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC;
   
10.   
    
11.         if(htim->Instance == htim2.Instance)
    
12.         {
    
13.                 LED_TOGGLE;
    
14.                 strCapture.IC_OutTime = 0;//清零计数，表示有捕获
    
15.                 if(strCapture.IC_i==3) strCapture.IC_i=1;//初次上升沿值只获取一次，之后由再次上升沿时获取并覆盖
    
16.                 strCapture.ICvalue[strCapture.IC_i] = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2,CAPTURE_CHANNEL);//获取定时器捕获计数值
    
17.                 strCapture.IC_i++;
    
18.                 if((strCapture.ICvalue[0]<strCapture.ICvalue[1]) && (strCapture.ICvalue[1]<strCapture.ICvalue[2]))
    
19.                 {        
    
20. //                        strCapture.cFinishFlag = 1;
    
21.                         PWM_GetValue();
    
22.                 }
    
23. //                else strCapture.cFinishFlag = 0;               
    
24.                 if(strCapture.IC_i==2) strCapture.ICvalue[0] = strCapture.ICvalue[2];//将再一次上升沿的值赋给上一次上升沿值
    
25.         
    
26.     //配置输入捕获参数，主要是修改触发电平
    
27.                 if(strCapture.polarityFlag == 0)
    
28.                 {
    
29.                         sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING;//改变触发为下降沿  
    
30.                         strCapture.polarityFlag = 1;                        
    
31.                 }               
    
32.                 else
    
33.                 {               
    
34.                         sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;//改变触发为上升沿   
    
35.                         strCapture.polarityFlag = 0;                           
    
36.                 }
    
37.                 sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
    
38.                 sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    
39.                 sConfigIC.ICFilter = 0;
    
40.                 HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2,&sConfigIC,CAPTURE_CHANNEL);
    
41.                 __HAL_TIM_CLEAR_IT(htim,TIM_IT_CC1);//清除中断标志位               
    
42.                 HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2,CAPTURE_CHANNEL);//启动输入捕获并开启中断
    
43.         }
    
44. }

复制代码

1. /*
   
2. * 函数功能: 输入脉宽、周期测量
   
3. * 输入参数: 无
   
4. * 返 回 值: 无
   
5. */
   
6. void PWM_GetValue(void)
   
7. {
   
8. //        if(strCapture.cFinishFlag == 1 )//完成测量
   
9. //        {
   
10.                 strCapture.ulTime = (strCapture.ICvalue[1] - strCapture.ICvalue[0]);//计算高电平计数值
    
11.                 strCapture.periodTime = (strCapture.ICvalue[2] - strCapture.ICvalue[0]);//计算周期计数值
    
12. //        }
    
13. }
    

复制代码

因为我是用的外部变量strCapture.ulTime等来打印串口信息的，当没有周期信号时，我想要strCapture.ulTime等显示为0。
所以我加了一个未发生捕获中断的超市判断，在TIM2的回调函数（65ms）里递增strCapture.IC_OutTime，每次进入捕获中断，清零strCapture.IC_OutTime，在while中printf前判断strCapture.IC_OutTime是否大于2，如果一百多ms都发生捕获中断，我就把strCapture.ulTime等清零。

串口发送我用的HAL_UART_Transmit做的printf，用中断接收。所以在while前开启接收中断HAL_UART_Receive_IT。在回调函数中把每次收到的1个字节存到缓存，然后再次开启中断。

1. /*
   
2. * 函数功能: 串口的共用接收回调函数
   
3. * 输入参数: 串口句柄
   
4. * 返 回 值: 无
   
5. * 说    明：无
   
6. */
   
7. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
8. {
   
9.         if(USART_RX_STA < UART_RecSize)
   
10.         {
    
11.                 receive[USART_RX_STA] = RxBuffer;
    
12.                 USART_RX_STA++;                           
    
13.         }
    
14.         RX_OutTime = 0;
    
15.         if(HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&RxBuffer,1) != HAL_OK)
    
16.   {
    
17.                 printf("Error(UART_Receive)");
    
18.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
19.   }
    
20. }

复制代码

我通过超时判断的方法判断一帧有没有接收完成。
同时使用HAL_UART_Transmit和HAL_UART_Receive_IT会有个问题：当一直串口发送时，接收到数据，就可能HAL_UART_Transmit导致该串口正处于上锁状态，此时HAL_UART_Receive_IT无法成功开启，然后就无法接收数据了。我在HAL_UART_Transmit里将上锁__HAL_LOCK(huart)和解锁__HAL_UNLOCK(huart)注释掉解决这个问题。（但是这可能会导致BUG！）

1. HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&RxBuffer,1);//该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量
   
2.   while (1)
   
3.   {
   
4.                 if(TX_OutTime > USART_TIMES)//大概1s打印1次
   
5.                 {
   
6.                         TX_OutTime = 0;
   
7.                         if(strCapture.IC_OutTime > 2)//检测到没有捕获
   
8.                         {
   
9.                                 strCapture.ulTime = 0;
   
10.                                 strCapture.periodTime = 0;
    
11.                         }
    
12.                         printf("W:%d  UT:%d  PT:%d\r\n",pwm,strCapture.ulTime,strCapture.periodTime);//暂时注释掉了HAL_UART_Transmit的锁
    
13.     }
    
14.                                 
    
15.                 if(RX_OutTime > 1)//接收一个字节，如果之后一段时间没有新字节，即进入处理
    
16.                 {
    
17.                         RX_OutTime = 0;
    
18.                         USART_RX_STA = 0;
    
19.                         switch(receive[0])
    
20.                         {
    
21.                                 case 'W':
    
22.                                         pwm = U_atoi(&receive[1]);//将字符串中的数字转换
    
23.                                         PWM_SetValue(pwm);
    
24.                                 break;
    
25.                         }
    
26.                         for(r_i=0;r_i<sizeof(receive);r_i++) receive[r_i]=0;//清零串口接收缓存
    
27.                 }
    
28.   }
    
29. }

复制代码

在接收到数据（例如：W1100），通过PWM_SetValue(pwm)函数将PWM的Pulse设置为1100，即脉宽为1100us。

1. /*
   
2. * 函数功能: PWM输出占空比设置函数
   
3. * 输入参数: value
   
4. * 返 回 值: 无
   
5. */
   
6. void PWM_SetValue(uint16_t value)
   
7. {
   
8.         __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,PWM_CHANNEL,value);
   
9. }

复制代码

代码说明完毕。

我通过将TIM1、TIM2的通道1的引脚相连，来用TIM2捕获TIM1PWM。

当PWM输出1899时，测得脉宽为1899us，周期为20000us。
当PWM输出0时，测不到脉宽、周期。
当PWM输出1899并把连线拔掉时，测不到脉宽、周期。
程序BUG：当插拔连线时测量的脉宽周期可能出现0~65535的异常值。

最后，附上完整工程。
串口控制PWM+脉宽周期测量V4.26.2.rar (5.6 MB, 下载次数: 28)

2018-6-30 01:20 上传

点击文件名下载附件

支持一个！！！

点赞！！！

最近刚好要做红外解码的应用，谢谢楼主的分享

支持一下楼主
我用过，PWM输入捕获，得到占空比后，相同占空比输出到另一个定时器的PWM输出。
但输出和输出的频率不同，相当于做了频率转换，占空比不变。当然占空也可以变，根据需要吧。

支持一下楼主,不错的分享！

顶一下 赞一个