如何实现STM32的输入捕获功能？

摘要： 硬件连接将外部信号源连接到 STM32 的定时器通道引脚上，例如将编码器的 A 相连接到 TIM2 的 CH1（PA0），B 相连接到 TIM2 的 CH2（PA1），软件配置使能...

硬件连接

将外部信号源连接到 STM32 的定时器通道引脚上，例如将编码器的 A 相连接到 TIM2 的 CH1（PA0），B 相连接到 TIM2 的 CH2（PA1）。

软件配置

使能时钟：开启定时器和对应 GPIO 引脚的时钟，如使用 TIM2，需调用RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE) 使能 TIM2 时钟，以及RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE) 使能 GPIOA 时钟。

GPIO 初始化：将捕获信号对应的 GPIO 引脚配置为复用功能，并根据需要配置上拉、下拉电阻等，如配置 PA0 引脚为复用功能，可设置为 AF2（具体值根据芯片手册确定）。

初始化定时器：设置定时器的自动重装载值、预分频值、计数模式等参数，如TIM_TimeBaseInitTypeDef 结构体的TIM_Period 设定计数器自动重装值，TIM_Prescaler 设置预分频值，TIM_CounterMode 选择计数模式。

配置输入捕获模式：设置捕获通道、触发极性、输入选择、输入分频、输入滤波等参数，如将 TIM2 的通道 1 配置为上升沿捕获，不分频，不滤波，可通过设置TIM_ICInitTypeDef 结构体的相关参数实现。

使能捕获和更新中断：若需在捕获事件发生时产生中断，调用TIM_ITConfig 函数开启捕获中断和更新中断，如TIM_ITConfig(TIMx, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1, ENABLE)。

设置中断分组并编写中断服务函数：使用NVIC_Init 函数设置中断分组及优先级，在中断服务函数中判断中断类型并进行相应处理，如读取捕获寄存器的值、处理定时器溢出等。

使能定时器：调用TIM_Cmd 函数使能定时器，开始输入捕获，如TIM_Cmd(TIMx, ENABLE)。

代码示例

以下是一个使用 STM32F4 测量 PA0 引脚上输入信号高电平脉宽的程序示例：

#include "stm32f4xx.h"
#include <stdio.h>
// 定义捕获状态和捕获值变量
volatile uint16_t captureValue = 0;
void TIM2_IRQHandler(void) {
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) {
        // 处理更新中断
    }
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET) {
        // 处理捕获中断
        // 读取捕获寄存器的值，进行数据处理
        captureValue = TIM_GetCapture1(TIM2);
        // 清除中断标志位
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update);
    }
}
int main(void) {
    // 系统初始化代码...
    // 使能 TIM2 时钟和 GPIOA 时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    // GPIO 初始化
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    // 定时器初始化
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    // 输入捕获配置
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
    // 使能捕获和更新中断
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC1, ENABLE);
    // 设置中断分组并使能中断
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    // 使能定时器
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    while (1) {
        // 主循环代码...
    }
}