四路PWM周期与占空比的捕捉（PWM输入模式）

简介：
本模块介绍如何使用微控制器的四个独立通道来捕获脉宽调制信号的周期和占空比，适用于电机控制、传感器接口等应用。 在嵌入式系统开发领域，STM32微控制器因其出色的性能以及多样的外设接口而广受欢迎。本段落将深入探讨如何利用STM32的定时器（TIM）功能中的PWM输入捕获模式来测量并分析四路PWM信号的周期和占空比。 首先了解一下PWM的基本概念。这是一种模拟信号生成技术，通过调整数字信号高电平持续时间的比例（即占空比），可以模仿连续变化的电压或电流值。在工业控制、电机驱动等领域中广泛应用，因为它能够高效地调节设备的速度、亮度等参数。 STM32中的TIM定时器模块支持多种工作模式，包括基本计数器、向上/向下计数、单脉冲模式以及PWM输入捕获模式。当配置为PWM输入捕获模式时，定时器可以在每个PWM周期的上升沿或下降沿触发事件，并记录该时刻的计数值以计算出PWM信号的具体参数。 为了捕捉四路独立的PWM信号，至少需要四个TIM通道。STM32系列通常提供多个TIM实例（例如TIM1、TIM2等），它们可以同时工作并分别捕获不同的输入信号。每个通道能够单独配置为输入捕获模式，并通过设置定时器使能和选择适当的触发源来实现。 具体操作步骤如下： - 初始化定时器：将定时器的工作模式设为PWM输入捕获，选取合适的时钟源和预分频器以满足所需的分辨率与精度要求。同时开启TIM的基线单元并激活相应的捕获通道。 - 配置PWM输入捕获通道：根据需要分别为每一路PWM信号分配一个独立的TIM通道，并设置适当的滤波选项来消除噪声干扰，选择合适的触发事件（上升沿或下降沿）。 - 处理捕捉到的数据：在中断服务程序中读取定时器计数值以获取捕捉时刻的信息。这些数据可用于后续计算周期和占空比。 - 计算PWM信号的参数：通过比较连续两个捕获值之间的差异来确定PWM信号的周期；而占空比则是高电平持续时间与整个周期的比例，可以通过相应的时间间隔除以总周期得出。 此外，在实际应用过程中还需注意确保输入PWM信号频率不会超出TIM的最大计数能力以免造成数据丢失。根据具体的应用场景考虑使用DMA技术自动处理捕获的数据来降低CPU的负担。 总之，STM32提供的PWM输入捕获功能为分析和控制外部PWM信号提供了强大且灵活的方式，在许多实时控制系统中扮演着关键角色。掌握这项技能有助于开发者实现对各种电机和其他负载设备更为精准的调控。