【江科大STM32学习笔记-06】TIM 定时器 - 6.3 定时器输入捕获功能

针对数字信号（高低电平方波信号）的频率测量，工程中通常采用测频法（Direct Frequency Measurement）与 测周法（Period Measurement）两种算法。在讲解 STM32 输入捕获功能前建立这些理论储备，是因为STM32 的输入捕获本质上就是“测周法”在硬件层面的自动化实现，因此它在测量中低频信号时具有天然的精度优势。理解了算法底层逻辑，便能更透彻地掌握输入捕获的硬件配置与参数计算。

在 STM32 的通用定时器架构中，标准输入捕获功能正是基于测周法来设计的。下图展示了这两种方法涉及到的关键参数：

1.1 测频法 (适合高频信号)

测量原理：开启一个固定时长的时间窗口（即闸门时间 $T_{gate}$ ），在此窗口内利用计数器对输入信号的有效边沿（如上升沿）进行计次，最终得到计数值 N。

计算公式：频率的物理本质是单位时间（1s）内信号周期的个数。若在 $T_{gate}$ 秒内监测到 N 个完整周期，则 1 秒内的周期数（频率）即为：

$f_x = \frac{N}{T_{gate}}$

工程特性：

自带均值滤波效果，输出数值较为平滑，但测量结果的更新率受限于设定的闸门时间（更新较慢）。
误差分析：计数器在闸门开闭瞬间会产生不可避免的 $\pm1$ 量化误差。待测信号频率越高，在相同 $T_{gate}$ 内累积的计数值 N 越大， $\pm1$ 误差对整体结果的相对误差（1/N）就越小。因此，该方法极度适合高频信号测量。

1.2 测周法 (适合低频信号)

测量原理：利用一个已知且极高频率的标准时钟（频率为 fc）来驱动定时器计数。通过捕获待测信号两个相邻有效边沿（如连续两个上升沿），测量出一个完整信号周期内标准时钟的计步总数 N。

计算公式： 频率与周期互为倒数（f = 1/T）。已知标准时钟计一步的时间为 1/fc，若待测信号一个周期内标准时钟计了 N 步，则待测信号的周期 Tx 为：

$T_x = N \times \frac{1}{f_c}$

则待测信号频率 fx 为：

$f_x = \frac{1}{T_x} = \frac{f_c}{N}$

工程特性：

高实时性。每经历一个完整的待测信号周期，即可输出一次测量结果，更新速度动态跟随待测信号。
误差分析：此时的 $\pm1$ 量化误差来源于内部标准时钟 fc 的计数跳变。待测信号频率越低，其单周期时间越长，所能容纳的标准时钟计数值 N 就越大，相对误差也就越小。因此，该方法极度适合低频信号测量。

1.3 中界频率

中界频率（fm）是指测频法与测周法相对测量误差绝对相等时的临界频率点。从数学本质上看。

计算公式：当这两种方法在同等条件下产生的的相对误差相等时，意味着它们的计数值 N 相同。

由测频法得： $N = f_x \times T_{gate}$

由测周法得： $N = \frac{f_c}{f_x}$

令两者相等：

$f_x \times T_{gate} = \frac{f_c}{f_x} \Rightarrow f_x^2 = \frac{f_c}{T_{gate}}$

解得中界频率：

$f_m = \sqrt{\frac{f_c}{T_{gate}}}$

注：fc 为测周法标准频率， $T_{gate}$ 为测频法闸门时间)

架构选型指南：

当待测信号频率 fx < fm 时，测周法的相对误差更小，应选用测周法。
当待测信号频率 fx > fm 时，测频法的相对误差更小，应选用测频法。

2 输入捕获原理概述

输入捕获（Input Capture, IC）是 STM32 定时器的核心功能之一。与输出比较（OC）通过主动比对计数器 CNT 与捕获/比较寄存器 CCR 的值来驱动引脚电平逻辑不同，输入捕获的核心任务是：在外部信号发生预设的电平跳变时，通过硬件瞬间记录该时刻定时器的计数值。

具体而言，当输入捕获通道对应的 GPIO 引脚（TIMx_CHx）检测到指定的有效边沿（上升沿、下降沿或双边沿，可通过软件寄存器配置）时，定时器内部的捕获电路会立即触发锁存动作，将 CNT 的当前数值自动转运并保存至对应的 CCR 中，完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等。

以定时器通道 1（TIMx_CH1）为例，展示外部信号从引脚输入到最终触发捕获的完整硬件路径。下图展示了信号经过滤波、边沿检测、交叉映射到最终触发捕获的完整底层逻辑：

该机制由硬件底层全自动执行，具备以下显著的技术特性：

高度自动化：捕获触发动作由硬件逻辑直接完成，无需 CPU 实时参与运算。
时序严谨性：计数值的锁存时刻与输入信号的边沿跳变保持严格同步。
测量高精度：捕获精度直接取决于定时器的计数频率，即系统时钟的分辨率。

正因为输入捕获能够精确记录物理时间节点，所以通过对连续两次或多次捕获值进行差值计算，可以精准提取信号的关键时域参数，包括：信号周期、信号频率、PWM 占空比、高电平持续时间以及低电平持续时间。

补充：输入捕获 vs. 外部中断（EXTI）

虽然两者均具备检测电平跳变的能力，但在底层执行逻辑上存在本质差异。EXTI 的执行动作是触发 CPU 挂起当前任务并执行中断服务程序（ISR）；而输入捕获的动作是将 CNT 的计数值原子性地存入 CCR。这种纯硬件级的时间记录方式，彻底消除了中断响应延迟对时间测量的影响，使得测量高频信号时精度更高，系统开销更小

在明确了输入捕获的底层触发机制与应用场景后，需要进一步剖析其在 STM32 定时器内部的硬件架构与数据流向。

3 输入捕获硬件电路分析

在硬件资源配置上，STM32 的通用定时器和高级定时器通常配备 4 个独立的输入捕获通道（CC1 ~ CC4）。为了直观理解其在定时器系统中的物理定位，可以参考下图所示的定时器结构框图：

从上述框图中可以清晰观察到，输入捕获模块与输出比较模块在底层共用了同一通道的硬件资源（即同一个 CCR 寄存器与物理引脚）。

基于上述硬件共享机制，在工程配置中必须遵守以下约束：同一物理通道在同一时刻无法同时启用输入捕获与输出比较功能；但不同通道之间（例如 CH1 与 CH2）具备完全的独立性，可并行执行不同的工作模式。

3.1 信号链路与核心处理模块

明确了模块间的宏观资源分配后，需要深入通道内部，剖析外部信号是如何一步步转化为寄存器中的数值的。

以下就以定时器通道 1（TIMx_CH1）为例，展示其输入部分的底层硬件逻辑结构：

为了确保测量结果的准确与自动化，输入捕获电路在信号触发捕获前，必须经过以下四个核心处理单元的逐级处理：

3.1.1 输入滤波器

信号从 TIMx_CH1—>TI1 引脚进入定时器后，首先经过输入滤波器。该模块以特定的采样频率（ $f_{DTS}$ ）对输入信号连续采样 N 次，只有当连续 N 次采样电平均相同时，输出逻辑才发生跳变。此机制可有效滤除外部信号的高频噪声与物理毛刺。

滤波器的参数（采样频率和 N 值）由寄存器 TIMx_CCMR1 中的 IC1F[3:0] 位配置，用户可根据外部信号质量灵活调整。数字滤波后的干净信号记为 TI1F，送往下一级处理。

3.1.2 边缘检测器与极性选择

TI1F 随后进入边沿检测器。极性选择由寄存器 TIMx_CCER 中的 CC1P 位控制：

当 CC1P = 0 时，选择上升沿作为有效触发边沿；
当 CC1P = 1 时，选择下降沿。

该选择的结果产生最终的触发信号 TI1FP1，用于后续捕获或触发。同时，边沿检测器还会输出一个 TI1F_ED 信号（任意双边沿触发），直接送往从模式控制器，用于特殊的双边沿触发场景。

3.1.3 通道交叉映射

STM32 定时器的硬件架构提供了灵活的信号路由机制。经过滤波及极性选择后的 TI1FP1 信号，将与另外两路参考信号共同输入至多路选择器（Data Selector）。该选择器的输出信号 IC1 将作为通道 1 捕获单元的最终触发源。

参与多路选择的信号源主要包括：

TI2FP1（交叉映射信号）：源自通道 2（CH2）的输入信号。通过内部硬件链路跨越至通道 1，使通道 1 能够获取相邻通道的频率或占空比特征。
TRC（Trigger Controller）：内部触发总线信号。该信号源于从模式控制器的触发输入，通常用于定时器级联同步或与芯片内部其他外设（如 ADC 触发、DMA 请求）进行硬件级联动。

最终的路由路径由寄存器 TIMx_CCMR1 中的 CC1S[1:0] 位进行配置：

CC1S[1:0] = 00：直连模式 (DirectTI)。选择 TI1FP1 作为输入源，即通道 1 捕获其自身引脚的输入信号。
CC1S[1:0] = 01：交叉模式 (IndirectTI)。选择 TI2FP1 作为输入源，即通道 1 捕获来自通道 2 引脚的信号。
CC1S[1:0] = 10：TRC 映射模式。选择内部触发信号 TRC 作为输入源，用于实现定时器间的复杂同步逻辑。

这种硬件路由机制是实现 PWM 输入模式 (PWMI) 的底层物理基础。通过将单一物理引脚（如 TI1）的信号同时路由至直连通道（IC1）与交叉通道（IC2），系统可以在不增加额外外部连线的前提下，利用两个独立的捕获/比较寄存器（CCR1 和 CCR2）并行锁存信号的周期与脉宽数据。这种设计显著降低了 CPU 的运算开销，并确保了测量参数在时域上的严格同步。

名词解释：硬件路由（Signal Routing）

在 STM32 的定时器架构中，“路由”特指信号的路径选择与定向输送。

这一过程本质上是通过配置寄存器（如 TIMx_CCMR1 中的 CC1S[1:0] 位）来控制内部多路选择器的导通状态。它决定了外部引脚采集到的信号（如 TI1）在芯片内部的流向——是定向输送至本通道的捕获单元（直连路径），还是跨越至相邻通道的捕获单元（交叉路径）。这种灵活的路由机制允许开发者在不改动外部硬件电路的前提下，通过软件协议栈自由重组信号链路。

3.1.4 主从触发模式（硬件自动化）

为了解决测周法要求每次测量必须“从零开始计时”的需求，必须引入从模式控制器以实现“零 CPU 干预”的全自动化测量。

在此机制中，信号在处理链路上被分流为两个并行的动作分支：

捕获动作：信号 IC1 先送入输入捕获分频器（由 ICPS[1:0] 控制），分频后的信号最终触发捕获事件，将当前 CNT 值锁存至 CCR1 中。
触发动作：与此同时，信号 TI1FP1 作为 触发输入信号（Trigger Input, TRGI）被路由至从模式控制器。

作为从模式控制器的标准输入源，TRGI 在硬件链路上起到了同步触发源的作用。其本质是一个与捕获边沿严格同步的逻辑脉冲。当从模式被配置为 复位模式（Reset Mode）时，该脉冲信号会直接驱动从模式控制器的硬件组合逻辑，瞬间完成计数器 CNT 的清零操作。

配置为复位模式后的具体执行逻辑如下：

捕获：有效边沿到达瞬间，硬件电路首先执行锁存操作，将 CNT 的值原子性地转运至 CCR。
复位：在完成捕获的同时，TRGI 信号驱动从模式控制器将 CNT 清零，为下一个周期的计数重置基准。

由于底层硬件逻辑在设计上确保了捕获动作早于清零动作（或采用原子级同步逻辑），从而规避了由于先清零而导致捕获值为 0 的逻辑冲突。这种由 TRGI 驱动的硬件同步机制，确保了 CCR 中存储的值永远是上一个周期的完整计数值 N，为后续频率与占空比的精确计算提供了可靠的数据支撑。

将上述的“通道交叉映射”与“主从自动复位”机制有机结合，便构成了 STM32 用于同时测量信号频率与占空比的最强应用架构——PWM 输入模式。

4 PWM 输入模式（PWMI）原理

PWM 输入模式（PWM Input Mode, PWMI）是 STM32 定时器输入捕获功能的一种特殊硬件工作模式。该模式利用定时器内部的通道交叉映射机制与从模式控制器（Slave Mode Controller）的硬件同步复位功能，实现了仅需占用一个物理输入引脚，即可同步测量外部 PWM 信号的周期（Period）与脉宽（Pulse Width）。

4.1 核心设计特性

在信号链路结构上，PWMI 模式建立在标准输入捕获单元的基础之上，但通过特定的寄存器组合配置，实现了测量过程的完全硬件自动化。其核心特性包括：

同源映射（Signal Multiplexing）：两个独立的捕获通道（如 IC1 与 IC2）在内部同时映射至同一个物理输入信号源。例如，输入引脚 TI1 的信号被分为两路：一路直连映射（TI1 —> IC1），另一路交叉映射（TI1 —> IC2）。因此，单一外部信号可同时驱动两个捕获单元。
互补极性检测（Complementary Edge Detection）：两个捕获通道被配置为相反的有效触发边沿。一个通道检测信号周期的起始边沿（如上升沿），另一个通道检测高/低电平的结束边沿（如下降沿），从而在时域上截取周期长度与脉冲宽度。
硬件同步复位（Hardware Synchronized Reset）：选定的输入触发信号（TI1FP1 或 TI2FP2）被路由至从模式控制器的触发输入端（TRGI）。当有效边沿到达时，从模式控制器自动执行计数器（CNT）清零操作，以此实现周期测量的无缝自动同步。

注：捕获锁存与计数器复位由不同的硬件单元执行，但由同一外部事件同步触发，硬件设计保证了先捕获、后复位此时序逻辑。

4.2 硬件配置与执行逻辑（以引脚 TI1 为例）

当待测 PWM 信号接入 TI1 引脚时，定时器通过内部两个捕获通道的协同工作，完成周期与脉宽的提取。

4.2.1 通道 1（直连映射：测量周期）

通道 1 负责捕获信号的完整周期，同时充当从模式控制器的复位触发源。

输入源选择：设置 TIMx_CCMR1 寄存器中的 CC1S[1:0] = 01，将 IC_1 通道配置为直连输入模式，即物理引脚 TI_1 的信号直接作为 IC_1 的输入源。
极性配置：设置 TIMx_CCER 寄存器中的 CC1P = 0，设定为上升沿检测。当检测到上升沿时，输入级生成内部触发信号 TI1FP1。
从模式配置：设置 TIMx_SMCR 寄存器中的 TS[2:0] = 101（选择 TI1FP1 为TRGI触发源），并设置 SMS[2:0] = 100（配置从模式为复位模式）。
底层执行逻辑：当 TI1 出现上升沿并触发 TI1FP1 时，硬件产生原子性同步动作：首先将当前 CNT 的值锁存至 CCR1 寄存器中，随后瞬间触发从模式控制器将 CNT 寄存器复位清零，开启新一轮周期的计数。

4.2.2 通道 2（交叉映射：测量脉宽）

通道 2 负责捕获电平翻转点（如高电平结束时刻），记录与占空比相关的计数值。

输入源选择：设置 TIMx_CCMR1 寄存器中的 CC2S[1:0] = 10，将 IC_2 通道设定为交叉输入模式。此时，TI1 引脚的信号经过经过滤波与极性选择后，生成的 TI1FP2 信号被路由至通道 2 的数据选择器，最终映射至 IC_2。如图所示：

极性配置：设置 TIMx_CCER 寄存器中的 CC2P = 1，设定为下降沿检测。当检测到下降沿时，生成内部信号 TI1FP2。
底层执行逻辑：当输入信号出现下降沿时，触发通道 2 的捕获电路，将当前 CNT 的值锁存至 CCR2 寄存器中。由于 CNT 已经在上一个上升沿被硬件清零，因此此时 CCR2 中锁存的值，即为精确的 PWM 高电平持续时间。注：TI1FP2 并未被配置为 TRGI 触发源，因此该边沿不会引发 CNT 复位。

通过上述配置，定时器内部形成了基于同一输入信号的双通道协同测量结构。下图展示了 TI1 输入信号如何同时驱动捕获单元与从模式控制器，实现周期测量与脉宽测量的时序同步：

说明：图中首个上升沿出现 IC2 捕获的底层原因
在 PWMI 模式的初始阶段，当第一个上升沿到来触发 TRGI 复位动作时，由于 IC2 通道已被使能（CC2E = 1），根据 STM32 的内部硬件逻辑，触发控制器会同步向所有已使能的捕获通道发送采样脉冲。这意味着在 CNT 被清零前的瞬间，硬件会强制 IC2 执行一次捕获锁存操作。因此，IC2 在此处的捕获是由主从复位动作连带触发的硬件级同步行为，而非单纯的下降沿触发。

4.3 频率与占空比的量化计算

得益于由 TI1FP1 驱动的“先捕获、后复位”硬件机制，CCR1 寄存器始终存储着上一个完整周期的计数值，而 CCR2 寄存器则存储着高电平阶段的计数值。基于此，可通过以下公式直接量化物理参数：

周期测量：外部信号的周期 T 由 CCR1 决定。

$T = \frac{CCR_1 + 1}{f_{DTS}}$

其中 $f_{DTS}$ 为定时器驱动时钟频率；+1 用于补偿计数器从 0 开始计数的硬件偏移量）。

频率计算：外部信号的频率 $f_{PWM}$ 为周期T的倒数。

$f_{PWM} = \frac{f_{DTS}}{CCR1 + 1}$

占空比测量：外部信号的占空比 Duty 由两个寄存器的比值决定：

$Duty = \frac{CCR_2 + 1}{CCR_1 + 1} \times 100\%$

这种基于纯硬件寄存器的数据获取方式，彻底避免了高频中断对 CPU 资源的挤占，确保了系统在面对高频信号时依然具备极高的测量精度与实时性。

4.4 硬件资源约束与选型规范

依据 STM32 定时器的内部布线架构，在物理层面上，仅有 TI1FP1 与 TI2FP2 这两路信号被直接硬连线至从模式控制器的触发输入总线（TRGI）。如图所示：

因此，在使用硬件级 PWMI 自动复位机制时，必须严格遵循以下硬件通道分配约束：

TI1 输入源限制：若待测信号接入 TI1 引脚，必须由通道 1（利用 TI1FP1）触发从模式复位。
TI2 输入源限制：若待测信号接入 TI2 引脚，必须由通道 2（利用 TI2FP2）触发从模式复位。
CH3/CH4 不适用：定时器的通道 3（CH3）与通道 4（CH4）在硬件设计上不具备指向从模式控制器 TRGI 的直连触发链路，故无法原生支持标准的 PWMI 自动复位功能。若项目强行需要使用 CH3 或 CH4 测量 PWM，则必须退而求其次，依赖软件中断进行清零，或通过复杂的内部触发（ITR）级联来实现等效功能。

5 输入捕获配置步骤（基于标准外设库）

前面几章我们彻底剖析了输入捕获与 PWMI 模式的底层硬件路由和主从触发机制。接下来，我们将这些纯硬件的理论映射到具体的软件代码中。

在实际工程中，利用 STM32 标准库配置输入捕获（IC）与 PWM 输入模式（PWMI）的流程高度一致。结合硬件的主从触发复位机制，我们可以彻底免去传统的中断繁琐操作。具体配置步骤如下：

5.1 使能时钟与 GPIO 初始化

输入捕获信号必须通过特定的物理引脚进入定时器。以本实验使用 TIM3 的通道 1（对应引脚为 PA6）为例，首先需要开启定时器与对应 GPIO 的时钟，并将引脚配置为合适的输入模式。

通常，为了防止外部信号悬空导致的误触发，建议将其配置为上拉输入（IPU）或下拉输入（IPD）。

/* 1. 开启 TIM3 与 GPIOA 时钟 */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); 
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

/* 2. 配置 PA6 为上拉输入模式 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入，提升抗干扰能力
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

5.2 初始化定时器时基单元（TimeBase）

时基单元决定了测周法的“标尺精度”和“测量量程”，因此必须配置合理的预分频器（PSC）和自动重装载值（ARR）：

预分频系数（PSC）：决定了标准频率 fc。如 PSC = 72-1，则 fc = 72MHz / 72 = 1MHz。这意味着计数器每 1us 计一个数。
自动重装值（ARR）：在测周法中，ARR 应设为最大值（65535）。这是为了保证在待测信号的一个周期内，计数器不会因为溢出而提前归零，从而导致周期测量错误。

TIM_InternalClockConfig(TIM3); // 选择内部时钟驱动 TIM3

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     // 滤波器采样时钟不分频
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               // 设为最大值，防止提前溢出
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;               // 预分频为72，标准时钟频率 Fc = 1MHz
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);

5.3 初始化输入捕获通道（核心区分点）

这一步是配置信号的极性、滤波器、分频与路由映射。标准库提供了一个结构体 TIM_ICInitTypeDef 来完成这些参数的集合配置：

TIM_Channel：指定要配置的通道（如 TIM_Channel_1）。
TIM_ICPolarity：定义以何种电平跳变形式触发捕获（上升沿 Rising 或下降沿 Falling）。
TIM_ICSelection：配置映射关系：

直连（DirectTI）：TI1 —> IC1，信号从通道 1 入，交给通道 1 处理。
交叉（IndirectTI）：TI1 —> IC2，信号从通道 1 入，跨界交给通道 2 处理，PWMI 模式的关键。

TIM_ICPrescaler：捕获预分频。设为 TIM_ICPSC_DIV1 即不分频，每次边沿均触发。
TIM_ICFilter：硬件数字滤波器。设为 0xF 可最大程度滤除高频噪声毛刺。

【模式分支配置】：根据需求选择不同的初始化函数

普通输入捕获模式（仅测频率）：调用 TIM_ICInit()，仅初始化单一目标通道。
PWMI 模式（测频率与占空比）：调用 TIM_PWMIConfig()。这是一个强大的宏观库函数，传入通道 1 的参数后，它会在底层自动将通道 2 配置为相反的极性与交叉映射，一步到位完成 PWMI 的底层路由构建。

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; 
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; 
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 周期起点：上升沿
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; 
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; 

/* 模式选择：二选一 */
// 仅测频率使用：
// TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); 

// PWMI 测频率与占空比使用：
TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

5.4 配置从模式与硬件复位触发

为了让计数器在捕获发生的瞬间自动清零，必须配置主从同步触发。

触发源选择：TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1)，将通道 1 信号（TI1FP1）指定为触发输入（TRGI）。
从模式选择：TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset)，设定触发后的动作为“复位计数器”。

如此，当上升沿到来触发从模式复位时，硬件会先执行锁存操作，将当前计数器 CNT 的实时值复制到捕获寄存器 CCR1 中。在捕获动作完成后（极短的硬件时钟周期延迟内，通常仅 1~2 个时钟周期），从模式控制器的复位信号生效，将 CNT 清零为，使定时器立即开始下一周期的计数，这一过程完全由硬件自动完成。

TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);    // 选择 TI1FP1 为触发源 TRGI
TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); // 从模式配置为复位动作

5.5 使能定时器

所有参数就绪后，启动定时器，硬件闭环机制即刻开始自动化运作。

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // 使能 TIM3，计数与捕获逻辑开始运行

5.6 数据读取与参数计算

配置完成后，CPU 无需再干预捕获过程，随时在主循环中读取捕获寄存器（CCR）的值即可获取结果：

读取周期计数值（N）：调用 TIM_GetCapture1(TIM3)。
读取脉宽计数值（W）：调用 TIM_GetCapture2(TIM3)（仅 PWMI 模式有效）。

最终计算逻辑封装：

/* 获取频率 (Fc = 1000000Hz) */
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
    // 测周法公式：fx = fc / N
    // 注意：这里的 1000000 (1MHz) 是由时基单元配置中的 PSC 决定的 (72MHz / 72 = 1MHz)
    // 若修改了预分频值，此常数需同步调整
    return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1); 
}

/* 获取占空比 (PWMI模式) */
uint32_t IC_GetDuty(void)
{
    // 公式：Duty = (W / N) * 100%
    return (TIM_GetCapture2(TIM3) + 1) * 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);
}

提示：

在工程中，代码里的 1000000 是测周法的“标准频率” fc。它严格取决于你在 TIM_TimeBaseInit 中设置的预分频系数（PSC）。

例如，若你将 PSC 改为 720-1，则 fc 变为 100kHz，此时代码中的常数也必须同步修改为 100000，否则计算结果将出现数量级偏差。

6. 本章节实验

6.1 输入捕获模式测频率

6.1.1 实验目标

掌握外设协同与系统闭环设计：利用芯片内部的两个独立定时器资源，实现“信号发生”与“信号测量”的硬件级闭环测试系统。
掌握测试信号源的构建：学习配置定时器（TIM2）的输出比较（PWM）功能，生成频率与占空比可软件动态调节的待测方波信号。
深化输入捕获与主从触发应用：掌握将定时器（TIM3）配置为输入捕获模式，并结合硬件触发源（TRGI）与从模式控制器，实现无需 CPU 干预的计数器（CNT）自动复位。
验证测周法理论：将测周法理论的数学公式转化为实际代码，完成物理信号向频率参数的量化计算。

6.1.2 硬件设计

6.1.3 软件设计

本实验在软件架构上脱离了单向的测量模式，而是将系统划分为信号发生、信号测量 和 结果展示三大核心模块。

1. 信号发生模块（基于 TIM2）

引脚配置：将指定的 GPIO 引脚配置为复用推挽输出模式，将其控制权交接给 TIM2 外设。
波形生成：利用 TIM2 的时基单元与输出比较通道（PWM 模式 1），持续输出高低电平交替的方波信号。
动态调节接口：封装底层的寄存器操作，提供独立的函数用于动态修改预分频器（PSC，决定频率）与捕获比较寄存器（CCR，决定占空比），模拟真实多变的外部被测信号。

2. 信号测量模块（基于 TIM3）

信号接入：配置另一组 GPIO 引脚为上拉输入模式，用于物理接收 TIM2 产生的方波信号。
配置时基单元：为 TIM3 设定合理的预分频系数，确立内部测周法的标准时钟频率（fc）。同时将自动重装载值（ARR）设定为最大值，以提供最大的单周期测量量程，防止低频测量时发生溢出。
捕获配置：将输入通道配置为直连映射（Direct TI），设定为上升沿触发，并开启硬件数字滤波器以消除潜在的物理抖动。
主从复位自动化：指定通道的有效跳变沿（TI1FP1）为硬件触发输入源（TRGI），并将从模式控制器配置为“复位模式”。这使得定时器在每次捕获到上升沿时，不仅会锁存计数值，还会通过纯硬件逻辑瞬间清零计数器。

3. 运行与数据处理逻辑（主程序）

硬件自治：系统启动后，TIM2 持续发送脉冲，TIM3 在后台通过纯硬件机制连续执行：“捕获 —> 清零 —> 重新计数” 的死循环，全程无需触发任何软件中断。
数据换算与显示：在 while(1) 主循环中，主控只需按需调用读取函数，获取 TIM3 捕获寄存器（CCR1）中存储的上一个完整周期计数值 N。随后，利用测周法公式：fx = fc / (N+1) 换算出待测信号的频率，并将其刷新至 OLED 屏幕。

具体代码如下：

main.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	PWM_Init();			//PWM初始化
	IC_Init();			//输入捕获初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Freq:00000Hz");		//1行1列显示字符串Freq:00000Hz
	
	/*使用PWM模块提供输入捕获的测试信号*/
	PWM_SetPrescaler(720 - 1);					//PWM频率Freq = 72M / (PSC + 1) / 100
	PWM_SetCompare1(50);						//PWM占空比Duty = CCR / 100
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 6, IC_GetFreq(), 5);	//不断刷新显示输入捕获测得的频率
	}
}

IC.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：输入捕获初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void IC_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	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);							//将PA6引脚初始化为上拉输入
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);		//选择TIM3为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;               //预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元
	
	/*输入捕获初始化*/
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉
	TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道
	
	/*选择触发源及从模式*/
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);					//触发源选择TI1FP1
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);					//从模式选择复位
																	//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行
}

/**
  * 函    数：获取输入捕获的频率
  * 参    数：无
  * 返 回 值：捕获得到的频率
  */
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);		//测周法得到频率fx = fc / N，这里不执行+1的操作也可
}

PWM.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：PWM初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void PWM_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);			//开启TIM2的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO重映射*/
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);			//开启AFIO的时钟，重映射必须先开启AFIO的时钟
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);			//将TIM2的引脚部分重映射，具体的映射方案需查看参考手册
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);		//将JTAG引脚失能，作为普通GPIO引脚使用
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA0引脚初始化为复用推挽输出	
																	//受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式		
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;					//计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;				//预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
	
	/*输出比较初始化*/
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值
																	//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值
																	//避免结构体初值不确定的问题
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//输出比较模式，选择PWM模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//初始的CCR值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);						//将结构体变量交给TIM_OC1Init，配置TIM2的输出比较通道1
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);			//使能TIM2，定时器开始运行
}

/**
  * 函    数：PWM设置CCR
  * 参    数：Compare 要写入的CCR的值，范围：0~100
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：CCR和ARR共同决定占空比，此函数仅设置CCR的值，并不直接是占空比
  *           占空比Duty = CCR / (ARR + 1)
  */
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);		//设置CCR1的值
}

/**
  * 函    数：PWM设置PSC
  * 参    数：Prescaler 要写入的PSC的值，范围：0~65535
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：PSC和ARR共同决定频率，此函数仅设置PSC的值，并不直接是频率
  *           频率Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)
  */
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
	TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);		//设置PSC的值
}

6.1.4 实验现象

使用板载 TIM2 输出的 1000Hz PWM 信号接入 PA6 进行自我测试，OLED 屏幕上实时显示当前测量得出的频率数值稳定为 1000Hz。

6.2 PWM 输入模式测频率与占空比

6.2.1 实验目标

深入理解通道交叉映射机制：掌握 STM32 定时器内部输入通道的硬件路由分配原理，理解单根物理引脚如何同时驱动两个独立的捕获寄存器。
掌握 PWMI 专属配置接口：学习使用标准库提供的高效宏观函数（TIM_PWMIConfig），快速搭建互补极性的双通道协同捕获架构，替代繁琐的单通道独立配置。
实现多维信号参数同步测量：在上一节闭环测试系统的基础上进一步升级，实现对高频 PWM 信号的**频率（周期）与占空比（脉宽）**两个维度的全硬件、无干预同步解析。

6.2.2 硬件设计

6.2.3 软件设计

本实验的软件架构在上一节频率测量的基础上进行了维度扩展，核心在于利用 PWMI 模式的硬件自动化特性，在同一输入信号上提取双重特征参数。

1. 信号发生模块（基于 TIM2）

全参数可调信号源：继续沿用 TIM2 作为测试信号发生器。除了通过调节预分频器（PSC）来改变信号频率外，本实验中输出比较寄存器（CCR）的数值也作为关键变量，用于动态改变信号的高电平持续时间，从而生成频率与占空比均可独立控制的标准 PWM 测试波形。

2. PWMI 捕获架构（基于 TIM3）

单线双路信号接入：外部 PWM 信号仅接入单一物理引脚（PA6）。在芯片内部，该信号被硬件级一分为二，同时送往通道 1（直连）与通道 2（交叉映射）。
自动互补配置（TIM_PWMIConfig）：在软件层面抛弃了对两个通道分别初始化的繁琐流程。主程序仅需向库函数传入基准通道（如通道 1：直连映射、上升沿捕获）的配置结构体，底层硬件会自动推导并配置关联通道（通道 2：交叉映射、下降沿捕获），从而形成严密的互补检测逻辑。
从模式联动：保留上一个实验的主从复位机制，利用基准通道的有效边沿（上升沿）触发从模式控制器，实现定时器计数器（CNT）的周期性自动清零。

3. 运行逻辑与双维参数提取（主程序）

硬件级测量时序：系统运行时，纯硬件电路将按以下时序自动流转：
- 阶段一（周期起点）：信号产生上升沿 —> 通道 1 触发，CCR1 锁存上一个周期的总计数值 —> 从模式触发，瞬间清零 CNT。
- 阶段二（脉宽终点）：信号产生下降沿 —> 通道 2 触发，CCR2 独立锁存当前 CNT 的值（此时的值即为高电平持续时间）。
- 阶段三（周期终点）：下一个上升沿到来，重复阶段一，CNT 重新开始计数。如下图所示：

数据换算展示：主程序彻底摆脱了时序追踪的负担，只需从两个专职寄存器中直接提取结果：
- 频率计算：沿用 $f_x = \frac{f_c}{CCR1 + 1}$ 获取频率。
- 占空比计算：利用公式 $Duty = \frac{CCR2 + 1}{CCR1 + 1} \times 100\%$ 直接求得占空比百分比，并将其格式化后与频率同步刷新至 OLED 屏幕。

具体代码如下：

main.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	PWM_Init();			//PWM初始化
	IC_Init();			//输入捕获初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Freq:00000Hz");		//1行1列显示字符串Freq:00000Hz
	OLED_ShowString(2, 1, "Duty:00%");			//2行1列显示字符串Duty:00%
	
	/*使用PWM模块提供输入捕获的测试信号*/
	PWM_SetPrescaler(720 - 1);					//PWM频率Freq = 72M / (PSC + 1) / 100
	PWM_SetCompare1(50);						//PWM占空比Duty = CCR / 100
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 6, IC_GetFreq(), 5);	//不断刷新显示输入捕获测得的频率
		OLED_ShowNum(2, 6, IC_GetDuty(), 2);	//不断刷新显示输入捕获测得的占空比
	}
}

IC.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：输入捕获初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void IC_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	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);							//将PA6引脚初始化为上拉输入
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);		//选择TIM3为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;               //预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元
	
	/*PWMI模式初始化*/
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		//极性，选择为上升沿触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;			//捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;	//输入信号交叉，选择直通，不交叉
	TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStructure);						//将结构体变量交给TIM_PWMIConfig，配置TIM3的输入捕获通道
																	//此函数同时会把另一个通道配置为相反的配置，实现PWMI模式

	/*选择触发源及从模式*/
	TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);					//触发源选择TI1FP1
	TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);					//从模式选择复位
																	//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行
}

/**
  * 函    数：获取输入捕获的频率
  * 参    数：无
  * 返 回 值：捕获得到的频率
  */
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
	return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);		//测周法得到频率fx = fc / N，这里不执行+1的操作也可
}

/**
  * 函    数：获取输入捕获的占空比
  * 参    数：无
  * 返 回 值：捕获得到的占空比
  */
uint32_t IC_GetDuty(void)
{
	return (TIM_GetCapture2(TIM3) + 1) * 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);	//占空比Duty = CCR2 / CCR1 * 100，这里不执行+1的操作也可
}

PWM.c文件：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

/**
  * 函    数：PWM初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void PWM_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);			//开启TIM2的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO重映射*/
//	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);			//开启AFIO的时钟，重映射必须先开启AFIO的时钟
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap1_TIM2, ENABLE);			//将TIM2的引脚部分重映射，具体的映射方案需查看参考手册
//	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);		//将JTAG引脚失能，作为普通GPIO引脚使用
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;		//GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);							//将PA0引脚初始化为复用推挽输出	
																	//受外设控制的引脚，均需要配置为复用模式		
	
	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
	
	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;					//计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;				//预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元
	
	/*输出比较初始化*/
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;							//定义结构体变量
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值
																	//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值
																	//避免结构体初值不确定的问题
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;				//输出比较模式，选择PWM模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;		//输出极性，选择为高，若选择极性为低，则输出高低电平取反
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;	//输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;								//初始的CCR值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);						//将结构体变量交给TIM_OC1Init，配置TIM2的输出比较通道1
	
	/*TIM使能*/
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);			//使能TIM2，定时器开始运行
}

/**
  * 函    数：PWM设置CCR
  * 参    数：Compare 要写入的CCR的值，范围：0~100
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：CCR和ARR共同决定占空比，此函数仅设置CCR的值，并不直接是占空比
  *           占空比Duty = CCR / (ARR + 1)
  */
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);		//设置CCR1的值
}

/**
  * 函    数：PWM设置PSC
  * 参    数：Prescaler 要写入的PSC的值，范围：0~65535
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：PSC和ARR共同决定频率，此函数仅设置PSC的值，并不直接是频率
  *           频率Freq = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)
  */
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
	TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);		//设置PSC的值
}