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:
完整的pdf格式文档51黑下载地址(共17页):
使用STM32测量频率和占空比的几种方法 (1).pdf
(897.55 KB, 下载次数: 50)
单片机源程序如下:
- #include "led.h"
- #include "delay.h"
- #include "sys.h"
- #include "key.h"
- #include "usart.h"
- #include "exti.h"
- #include "timer.h"
- #include "lcd.h"
- //ALIENTEK Mini STM32开发板范例代码4
- //外部中断实验
- //技术支持:www.openedv.com
- //广州市星翼电子科技有限公司
- long unsigned int red,blue,green=0;
- unsigned int count=0;
- int main(void)
- {
- delay_init(); //延时函数初始化
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
- uart_init(9600); //串口初始化为9600,必须要有,不然复位后不显示
- LED_Init();
- LCD_Init();
- TIM1_Int_Init();
- TIM3_Int_Init(99,7199);//10Khz的计数频率,计数到5000为0.5s
- POINT_COLOR=RED;
- TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
- while(1)
- {
- LCD_ShowString(0,0,200,24,24,"frenqucy");
- LCD_ShowNum(30,70,red,10,24);//语句执行时间长,放在主函数里 不然定时器定时不准
- LCD_ShowNum(30,90,blue,10,24);//语句执行时间长,放在主函数里 不然定时器定时不准
- LCD_ShowNum(30,110,green,10,24);//语句执行时间长,放在主函数里 不然定时器定时不准
- }
- }
- void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3中断
- {
- if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源
- {
-
- TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源
- switch (count)
- {
- case 0:
- green=TIM_GetCounter(TIM1);
- TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=0; break;
- case 1:
- red=TIM_GetCounter(TIM1);
- TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=1; break;
- ……………………
- …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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