STM32G4之测量两路PWM频率和占空比

一、测量PWM频率和占空比原理

STM32G4上有两个信号发生器，接入引脚PA15和PB4用于生成PWM波

使用的是定时器2的通道1和定时器3的通道1

测量占空比和频率使用 PWM 输入模式，该模式是输入捕获的特例，使用通道 1 和通道 2。== PWM 输入模式需要占用两个捕获寄存器== 当使用 PWM 输入模式的时候，因为一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx)，所以一个定时器在使用 PWM 输入的时候最多只能使用两个输入通道(TIx)，PWM 信号由输入通道 TI1 进入，因为是 PWM 输入模式的缘故，信号会被分为两路，一路是 TI1FP1，另外一路是 TI2FP2，一路是周期，另一路是占空比

定时器从模式选择复位Reset模式: 使用内部时钟作为时钟源，TI1/2外部有效信号复位计数器。CH1触发输入上升沿有效时，先将计算器的值，移动到CCR比较寄存器中，然后计数器复位到默认值0(注意事件发生的顺序)

所以，当PWM信号由TI1进入**，配置TI1FP1为触发信号，上升沿捕获**，当上升沿的时候IC1，先将计算器的值移动到CCR中，然后计数器CNT清零，到了下降沿的时候，IC2捕获，此时计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器CCR2中；到了下一个上升沿的时候，IC1捕获，计数器CNT的值被锁存到捕获寄存器CCR1中，然后又恢复到0， 其中CCR2测量的是脉宽，CCR1测量的是周期所以，占空比 = CCR2 / CCR1

详细原理：输入捕获原理

所以，通道1设置为上升沿捕获，通道2设置为下降沿捕获 （其实通道2也可以设置为上升沿捕获，见参考文章）

1Mhz计数cnt到65535需要的时间为0.065536s，因为两个上升沿之间的时间间隔最大为0.0014s(fmax=22.4khz)，在这个时间段内，Cnt不能溢出，所以，直接记录捕获比较寄存器的数值即可计算频率，无需考虑溢出问题，也不用自动重装载

二、STM32CubeMX配置

(1)配置定时器2 / 3的模式，时钟来源，触发源，使能通道1/2

(2)配置计数器，通道1/2的基本参数 (3)定时器引脚配置 (4)定时器中断优先级配置

三、部分源码

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance == TIM3)   // 定时器判断
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)  // 通道1
		{
			PWM1_T_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1)+1;  // f = 1e6/PWM1_T_Count
			PWM1_Duty = (float)PWM1_D_Count / PWM1_T_Count;  // 占空比
		}
		else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)   // 通道2
		{
			PWM1_D_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2)+1;
		}	
	}
	
	
	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
		{
			PWM2_T_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1)+1;
			PWM2_Duty = (float)PWM2_D_Count / PWM1_T_Count ;   // 占空比
		}
		else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)   // 通道2
		{
			PWM2_D_Count = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2)+1;
		}	
	}
}

测得结果：

PWM1 output = 710hz-22.4khz PB4 PWM2 output = 630hz-22.0khz PA15 Tmax = 0.001410437235543s 最长周期