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PWM信号计算频率和占空比

PWM信号统计频率和占空比-看datasheet,发现定时器几大功能之一就是对PWM信号的捕获比较。说明定时器即可以产生PWM信号,还可以对外部的PWM信号捕获。
自己仿真一下吧,将D0脚作用PWM信号的输出,用定时器3调整其高低电平输出时间,就算是一路占空比可调的PWM信号了。

最近要做一个项目,需求对外部的PWM信号核算频率和占空比,那做吧

运用的是STM32F207的片子

看datasheet,发现守时器几大功用之一便是对PWM信号的捕获比较。阐明守时器即能够产生PWM信号,还能够对外部的PWM信号捕获。

自己仿真一下吧,将D0脚效果PWM信号的输出,用守时器3调整其凹凸电平输出时刻,就算是一路占空比可调的PWM信号了。

将守时器2的CH2作为PWM信号的输入脚,即GPIOA1脚,将D0接到A1脚上。

先装备一下吧

//GPIO装备

RCC_AHBxPeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //A口

RCC_AHBxPeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_TIM2);//A0口复用为守时器2

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //装备为复用脚

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

//两路守时器的装备,这个守时器的装备仍是有玄机在里面的,等会再讲

void TIM3_ConfiguraTIon(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);

/* ---------------------------------------------------------------

PCLK1=120/4=30MHz

TIM2 CLK = 30MHz * 2 = 60MHz, Prescaler = 300, TIM3 counter clock = 50,周期就为4K,守时器时刻是0.25mS

--------------------------------------------------------------- */

/* Time base configuration */

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 50;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(300-1);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

/*----------------------------------------------------------------

TIM IT enable 使能或许失能指定的TIM中止

TIM3: TIM 中止源

TIM_IT_Update | TIM_IT_Trigger: TIM 触发中止源

----------------------------------------------------------------*/

TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update | TIM_IT_Trigger, ENABLE);

/* TIM3 enable counter 使能TIMx外设*/

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

}

//这个函数数F2的规范库自带的比如,我们能够自己去研讨下

void TIM2_Configuration(void)

{

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

/* Time base configuration */

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;

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 = 0x0;

TIM_PWMIConfig(TIM2, &TIM_ICInitStructure);

/* Select the TIM2 Input Trigger: TI2FP2 */

TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI2FP2);

/* Select the slave Mode: Reset Mode */

TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);

/* Enable the Master/Slave Mode */

TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable);

/* TIM enable counter */

/* Enable the CC2 Interrupt Request */

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2, ENABLE);

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

}

//中止处理,这儿看到用全局变量tim_cnt对一自然数取余,就能够随意调整占空比了,例如tim_cnt累加到4的倍数才拉高,其他全为低电平,那高电平占空比便是1/4=25%

void TIM3_IRQHandler(void)

{

//int i;

if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //查看指定的TIM中止产生与否:TIM 中止源

{

if((tim_cnt%4) == 0)

GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_0);

else

GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_0);

tim_cnt++;

TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);

}

}

//这个守时器便是核算PWM信号的频率和占空比了

void TIM2_IRQHandler(void)

{

RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;

RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

/* Clear TIM2 Capture compare interrupt pending bit */

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2);

/* Get the Input Capture value */

IC2Value = TIM_GetCapture2(TIM2);

//printf(“IC2Value:%d!!!\r\n”,IC2Value);

if (IC2Value != 0)

{

/* Duty cycle computation */

IC1Value = TIM_GetCapture1(TIM2);

DutyCycle = (IC1Value * 100) / IC2Value;

/* Frequency computation */

Frequency = (RCC_Clocks.HCLK_Frequency) / 2 / IC2Value;

//Frequency = 30000000 / IC2Value;

//printf(“clk:%d!!!\r\n”,RCC_Clocks.HCLK_Frequency);

}

else

{

DutyCycle = 0;

Frequency = 0;

}

}

PWM输入捕获形式是输入捕获形式的特例,自己了解如下

1. 每个守时器有四个输入捕获通道IC1、IC2、IC3、IC4。且IC1 IC2一组,IC3 IC4一组。而且但是设置管脚和寄存器的对应联系。

2. 同一个TIx输入映射了两个ICx信号。

3. 这两个ICx信号分别在相反的极性边缘有用。

4. 两个边缘信号中的一个被选为触发信号,而且从形式控制器被设置成复位形式。

5. 当触发信号来暂时,被设置成触发输入信号的捕获寄存器,捕获“一个PWM周期(即接连的两个上升沿或下降沿)”,它等于包括TIM时钟周期的个数(即捕获寄存器中捕获的为TIM的计数个数n)。

6. 相同另一个捕获通道捕获触发信号和下一个相反极性的边缘信号的计数个数m,即(即高电平的周期或低电平的周期)

7. 由此能够核算出PWM的时钟周期和占空比了

frequency=f(TIM时钟频率)/n。

duty cycle=(高电平计数个数/n),

若m为高电平计数个数,则duty cycle=m/n

若m为低电平计数个数,则duty cycle=(n-m)/n

注:由于计数器为16位,所以一个周期最多计数65535个,所以测得的 最小频率= TIM时钟频率/65535。

依据核算器是65535,可想而知,PWM的频率规模大致是1k~1M之间,所以守时器3的周期时刻要依据D0的占空比来调整,确保整的周期时刻在1K和1M之间。假如要将占空比调整为10,那么TIM3的守时只能小于0.1mS了,当然这个方法有点傻,完全能够不必这么做

打印出来的结果是 DutyCycle:24, Frequency:980

依据上面的设置算一下是正确的,由于每个PWM信号4次TIM3的时刻即1mS,高电平占四分之一即25%,有点差错

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