C语言-STM32-定时器：定时器的输入捕获

定时器在嵌入式系统中常用于执行周期性任务、中断服务或测量时间间隔。输入输出捕获（Input Capture and Output Compare，简称ICP和OCM）是定时器的两种重要功能，用于处理与时间相关的事件。以下是它们的基本概念：

1、输入捕获（Input Capture，ICP）

输入捕获功能允许定时器记录外部信号（如脉冲、边缘）到达的时间。当外部输入信号（通常是GPIO引脚上的电平变化）发生时，定时器的当前计数值会被记录下来，从而可以计算出信号的频率、宽度或者周期。通常，输入捕获模式有以下特点：

边沿触发：捕获发生在信号的上升沿或下降沿。
中心对齐：在信号的中间时刻捕获计数值。
软件触发：在软件触发事件时捕获计数值。

应用场景：对于时间检测相关外设的使用时，如：使用超声波传感器的距离测算（自动开门）、按钮按下时间的测算（常见的长按n秒重置）等。

在这个例子中，我们配置TIM3的通道1作为输入捕获，当输入信号的上升沿到来时，TIM3会记录当前的计数值，从而可以计算脉冲的宽度。

// 假设TIM3的CH1被配置为输入捕获
void configureInputCapture(void) {RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 启用TIM3时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef timerConfig;timerConfig.TIM_Prescaler = 84 - 1; // 分频因子，假设系统时钟为72MHztimerConfig.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 上升计数timerConfig.TIM_Period = 65535; // 最大计数值timerConfig.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 无分频TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timerConfig); // 初始化定时器TIM_ICInitTypeDef inputCaptureConfig;inputCaptureConfig.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // 通道1inputCaptureConfig.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿触发inputCaptureConfig.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; // 直接TIinputCaptureConfig.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频inputCaptureConfig.TIM_ICFilter = 0x00; // 无滤波TIM_ICInit(TIM3, &inputCaptureConfig); // 初始化输入捕获NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn); // 开启TIM3中断TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_CC1, ENABLE); // 启用通道1中断TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 启动定时器
}// 中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_CC1) != RESET) {pulseWidth = TIM_GetCapture1(TIM3); // 获取捕获的计数值TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1); // 清除中断标志}
}

2、输出比较（Output Compare，OCM）

输出比较功能用于控制定时器的输出信号。当定时器的计数值与预设的比较值匹配时，定时器的输出状态会发生变化。这可以用来生成精确的时序信号，如PWM（脉宽调制）信号、方波或驱动LED等。输出比较模式包括：

正常模式：计数值匹配时，输出信号翻转。
PWM模式：计数值匹配时，输出信号的高电平或低电平持续时间发生变化。
自动重载：计数值匹配后，自动重新加载预设值并继续计数，保持输出信号的连续性。

在这个例子中，我们配置TIM3的通道1为PWM模式，设置占空比为50%，然后启动定时器。这样，TIM3的输出引脚将生成一个周期性的PWM信号。

// 假设TIM3的CH1被配置为PWM
void configurePWM(void) {RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 启用TIM3时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef timerConfig;timerConfig.TIM_Prescaler = 84 - 1; // 分频因子timerConfig.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 上升计数timerConfig.TIM_Period = 65535; // 最大计数值timerConfig.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 无分频TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timerConfig); // 初始化定时器TIM_OCInitTypeDef pwmConfig;pwmConfig.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // PWM模式1pwmConfig.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 输出使能pwmConfig.TIM_Pulse = 32767; // 设置占空比，假设50%pwmConfig.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 高电平有效TIM_OC1Init(TIM3, &pwmConfig); // 初始化通道1TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); // 预装载使能TIM_ARRPreloadConfig(ENABLE); // 使能自动重装载预装载寄存器TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 启动定时器
}