介绍

PWMI模式即PWM输入模式，是专门测量频率和占空比的

频率测量方法

测频法

规定一段时间T，对这段时间内的上升沿计数，一共N次上升沿，因为一个周期内上升沿只有一次，那么周期就是T/N，频率就是F=N/T。这种方式适合高频信号，一段时间内的上升沿多，误差就小，如图左侧；如果这段时间内频率有变化，得到的就是平均频率

测周法

使用一个已知频率f的信号为标准，从待测信号的一次上升沿开始，下一个上升沿结束，标准信号周期T出现了N次，那么待测信号的周期就是NT，频率就是1/NT，代入标准频率，待测频率F=f/N。这个方式适合低频信号，一个周期内标准信号周期越多，误差越小，如图右侧

这两种方法都有误差，对于测频法，时间T末尾的周期可能不完整，此时只能把这个周期舍弃或者当作一个完整周期，N就会多计或者少计，即有正负一误差；测周法也类似，接近下一个上升沿时标准信号的周期也可能不完整，也有正负一误差

当两个方法测出的N相等，即FT=f/F时，说明误差相等，待测频率F=，这就是中界频率。先粗略测一下待测频率，再与中界频率作比较，高于中界频率就用测频法，低于中界频率就用测周法。

输入捕获通道结构

过程

输入捕获有四个引脚、四个通道，从CH1引脚进入的信号TI1由于噪声干扰会有毛刺，为了避免后续信号采集影响，要先进行滤波，滤波后的信号TI1F进行边沿检测，设置检测上升沿或者下降沿，随后如果输入通道1即为TI1FP1，这是直接输入，输入通道二为TI1FP2，这是间接输入，因为有交叉;CH2引脚的信号也是如此，但都不能进入通道3和通道4，交叉只存在于通道1、2之间，3、4之间。之后还要经过预分频处理选择有效触发

定时器部分，以设置检测上升沿为例，CNT自增，检测到上升沿时，将当前CNT的值存入CCR，然后清零CNT，下一次上升沿时同样操作，由于清零了CNT，所以第二次变化CNT相当于是从0开始计数的；

又配置了时基单元，能算出CNT自增一次的时间t=(PSC+1)/72MHZ，最后读出CCR的值，就能知道这两次变化之间即一个周期的长度，就能知道频率，使用的是测周法。

上升沿时同时也会产生一个更新事件，会挂起标志位，可以申请中断.

这样一个引脚使用一个通道可以测频率。PWMI模式是通过一个引脚使用两个通道捕获来测频率和占空比：将TI1F设置上升沿检测，输入通道1，检测频率；再设置下降沿检测，输入通道2，下降沿之后不清零CNT，上升沿才清零，从上升沿到下降沿也相当于是从0开始计数的，下降沿时将此时的CNT数值存入另一个CCR中，这就是高电平的时间，由于通道1测得了周期时间，将两个CNT数值相比就是占空比了。

主从模式

使用通道1和通道2时，将CNT清零的操作可以由从模式完成，实现了硬件自动化

主模式是定时器将内部事件（如复位，使能，更新等）映射到TRGO引脚，再连接其他外设，这样就能通过定时器去控制其他外设；从模式则是通过外部信号映射到TRGI引脚来控制定时器的启停，复位，计数等等，外部信号触发源可以是其他定时器的ITR引脚，自身的输入捕获通道等等

从模式控制CNT清零，是选择输入捕获通道作为触发源，每次上升沿的时候触发源就会通过从模式控制定时器复位，即CNT清零。

通道3和通道4并不能使用从模式，要清零CNT可以通过每次上升沿申请中断清零CNT。

输入捕获基本流程

这就是使用了一个通道，测频率的结构。配置好时基单元，启动定时器，CNT就会自增，频率就是经过PSC之后的频率；将GPIO口输入的外部信号滤波以及设置边沿检测等后，检测到上升沿，就会将此时CNT的值存入CCR，同时选择TI1FP1作为从模式的触发源，操作选择复位，上升沿时就会自动将CNT清零。先存入，再清零。

PWMI模式基本流程

PWMI模式使用两个通道测频率和占空比，对比上面多了一个通道，将这里设置为下降沿触发，下降沿时存入对应CNT的值，就是高电平的时间，这样就同时测得了频率和占空比

输入捕获测频率代码

使用定时器输入捕获测频率，先开启RCC，初始化输入信号的GPIO口，然后选择内外时钟源，配置时基单元，配置输入捕获单元（包括滤波参数，边沿检测，极性选择，分频器），接着配置从模式：选择触发源为TI1FP1，选择复位操作，最后开启定时器。以上输入捕获初始化完成后，需要读取CCR的值来计算频率。

void ic_init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	
	//初始化GPIO口,使用TIM3_CH1引脚，是复用在PA6的
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	//选择时钟源，配置时基单元
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;//ARR设置最大，防止CNT自增的时候溢出了
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;//PSC,输入捕获设置PSC是设置CNT自增一次的时间，t=PSC+1/72MHZ,这里是一微秒一次
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//配置输入捕获单元
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//通道1，输入捕获四个通道共用一个函数
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0xf;//滤波参数
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//检测上升沿
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//不分频，需要每次触发上升沿都有效
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直接连接，就是CH1引脚直接连通道1，不交叉去间接连通道2;//
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
	
	//配置触发源
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);//TI1FP1作为触发源控制TIM3
	
	//选择操作
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//让TIM3复位
	
	//开启定时器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

//读取CCR并计算频率
uint32_t ic_getfreq(void)
{
	return 1000000/TIM_GetCapture1(TIM3);//一微秒自增一次，两次上升沿之间时间=CCR*1us,频率就是取倒数
}

PWMI模式测频率占空比代码

步骤和上面时类似的，在选择两个通道的时候可以使用库函数，最后还要计算占空比

void ic_init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	
	//初始化GPIO口,使用TIM3_CH1引脚，是复用在PA6的
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	//选择时钟源，配置时基单元
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536-1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;//输入捕获设置时基单元是设置CNT自增一次的时间，t=PSC+1/72MHZ,这里是一微秒一次
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//配置输入捕获单元
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;//通道1，输入捕获四个通道共用一个函数
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0xf;//滤波参数
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;//不分频，需要每次触发上升沿都有效
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_DirectTI;//直接连接，就是CH1引脚直接连通道1，不交叉去间接连通道2;//
	TIM_PWMIConfig(TIM3,&TIM_ICInitStructure);//PWMI模式需要两个通道，使用这个函数，上传一个通道的结构体参数，它会自动配置好另一个通道的参数，取相反的
	
	//配置触发源
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3,TIM_TS_TI1FP1);//TI1FP1作为触发源控制TIM3
	
	//配置从模式
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3,TIM_SlaveMode_Reset);//让TIM3复位
	
	//开启定时器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

//读取CCR并计算频率
uint32_t ic_getfreq(void)
{
	return 1000000/TIM_GetCapture1(TIM3);//一微秒自增一次，两次上升沿总时间=CCR*1us,频率就是取倒数
}

//计算占空比
uint32_t ic_getduty(void)
{
	return TIM_GetCapture2(TIM3)*100/(TIM_GetCapture1(TIM3)+1);//下降沿的CNT值在CCR2中
}