最近电子设计竞赛使用stm32测频,最高可以测到72M时钟的一半,故来分享
【教程】使用STM32测量频率和占空比的几种方法(申请置酷!)
——倾夜·陨灭星尘
这几天在论坛上面解答了好几个询问 STM32 测量频率的贴子,觉得这种需求还是存在的(示波器、电机控制等等)。而简单搜索了一下论坛,这方面的贴子有但是不全。正好今年参加比赛做过这方面的题目(最后是一等奖嘿嘿) ,所以把我们当时尝试过的各种方案都列出来,方便以后大家使用,也是作为一个长期在论坛的潜水党对论坛的回报。
PS:由于我们当时的题目除了测量频率之外,更麻烦的是测量占空比。而这两个的测量方法联系比较紧密,所以也一并把测量占空比的方法写出来。因为时间有限,所以并不能把所有思路都一一测试,只是写在下面作为参考,敬请谅解。
使用平台:官方 STM32F429DISCOVERY 开发板,180MHz 的主频,定时器频率 90MHz。
相关题目:
(1)测量脉冲信号频率 f_O,频率范围为10Hz~2MHz,测量误差的绝对值不大于 0.1%。
(15 分)
(2)测量脉冲信号占空比 D,测量范围为10%~90%,测量误差的绝对值不大于2%。
(15 分)
思路一:外部中断
思路:这种方法是很容易想到的,而且对几乎所有MCU都适用(连 51 都可以)。方法也很简单,声明一个计数变量 TIM_cnt,每次一个上升沿/下降沿就进入一次中断,对TIM_cnt++,然后定时统计即可。如果需要占空比,那么就另外用一个定时器统计上升沿、
下降沿之间的时间即可。
缺点:缺陷显而易见,当频率提高,将会频繁进入中断,占用大量时间。而当频率超过100kHz 时,中断程序时间甚至将超过脉冲周期,产生巨大误差。同时更重要的是,想要测量的占空比由于受到中断程序影响,误差将越来越大。
总结:我们当时第一时间就把这个方案 PASS 了,没有相关代码(这个代码也很简单) 。
不过,该方法在频率较低(10K 以下)时,可以拿来测量频率。在频率更低的情况下,可以拿来测占空比。
思路二:PWM输入模式
思路:翻遍ST 的参考手册,在定时器当中有这样一种模式:
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使用STM32测量频率和占空比的几种方法 (1).pdf
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