PWM采集方法介绍

本介绍两种常用的PWM采集方法
1.TIM的PWM输入捕获
2.IO中断+定时器

方法一：
定时器的通道的IO存在映射关系，可以把两个通道的信号（TI1，TI2）映射到同一个端口。
通过TIM的TI1通道采集PWM的上升沿，TI2来采集PWM的下降沿。这样就实现了对同一信号的双沿采集.
配置从模式中的复位模式，选择IC1捕获的上升沿有效信号为触发信号，并在上升沿触发时将记数值归零。这样在中断中CC1的值就为外部PWM的频率，CC2的值即为PWM的占空比

TIM_Input_Struct_Initialize(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.Channel     = TIM_CH_2;
TIM_ICInitStructure.IcPolarity  = TIM_IC_POLARITY_RISING;//IC1 产生上升沿时发生捕获动作
TIM_ICInitStructure.IcSelection = TIM_IC_SELECTION_DIRECTTI;
TIM_ICInitStructure.IcPrescaler = TIM_IC_PSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.IcFilter    = 0x0;
TIM_PWM_Input_Channel_Config(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

//选择通道2的滤波后信号作为触发源，即CH的上升沿	
/* Select the TIM3 Input Trigger: TI2FP2 */
TIM_Trigger_Source_Select(TIM3, TIM_TRIG_SEL_TI2FP2);

//上升沿复位计数器，便于直接测量周期 TIM3->CNT复位为0
/* Select the slave Mode: Reset Mode */
TIM_Slave_Mode_Select(TIM3, TIM_SLAVE_MODE_RESET);

/* Enable the Master/Slave Mode */
TIM_Master_Slave_Mode_Set(TIM3, TIM_MASTER_SLAVE_MODE_ENABLE);
		
		
/* TIM enable counter */
TIM_On(TIM3);

//使能CC2中断，捕获上升沿完成时触发
/* Enable the CC2 Interrupt Request */
TIM_Interrupt_Enable(TIM3,TIM_INT_CC2);

下面是中断函数，可以说是非常简洁了,需要注意的点是：当上升沿触发时，输入捕获操作会先将当前的TIM3->CNT值锁存到CCR2寄存器，然后计数器TIM3->CNT才被复位为0

void TIM3_IRQHandler(void)
{

    /* Clear TIM3 Capture compare interrupt pending bit */
    TIM_Interrupt_Status_Clear(TIM3, TIM_INT_CC2);

    /* Get the Input Capture value */
    IC2Value = TIM_Compare_Capture2_Get(TIM3);

    if (IC2Value != 0)
    {
        /* Duty cycle computation */
        DutyCycle = (TIM_Compare_Capture1_Get(TIM3) * 100) / IC2Value;

        /* Frequency computation */
        Frequency = SystemCoreClockFrequency / IC2Value;
    }
    else //说明是首次进入上升沿中断
    {
        DutyCycle = 0;
        Frequency = 0;
    }
}

这种方法只有IC1和IC2可以作为捕获通道，配置其中一个就行，另一个会被硬件自动配置相反极性。

方法二：
用IO口外部中断两次进入上升沿的时间差来计算频率（如果需要计算占空比需要将IO配置成双边沿触发），这种方法简单粗暴，对IO口也什么要求，不需要是TIM的CH1或者CH2，但是使用中需要考虑这种频率进中断会不会对系统代码造成影响，并且这种方法能够采集的PWM频率上限相较方法一会低很多

void EXTI0_IRQHandler(void) {
    static uint16_t lastRiseTime = 0;
    uint16_t currentTime = TIM2->CNT; // 读取当前定时器值

    if (EXTI_GetITStatus(PWM_INPUT_EXTI) {
        // 判断当前电平
        if (GPIO_ReadInputDataBit(PWM_INPUT_PORT, PWM_INPUT_PIN) == Bit_SET) {
            // 上升沿：记录时间戳，计算周期
            if (currentTime >= lastRiseTime) {
                period = currentTime - lastRiseTime;
            } else {
                // 发生一次溢出：period = (0xFFFF - lastRiseTime) + currentTime
                period = (0xFFFF - lastRiseTime) + currentTime;
            }
            lastRiseTime = currentTime;
        } else {
            // 下降沿：记录时间戳，计算高电平时间
            if (currentTime >= riseTime) {
                highTime = currentTime - riseTime;
            } else {
                // 发生一次溢出：highTime = (0xFFFF - riseTime) + currentTime
                highTime = (0xFFFF - riseTime) + currentTime;
            }
            // 计算频率和占空比
            if (period != 0) {
                frequency = 1e6f / period;   // 1MHz时钟，单位Hz
                dutyCycle = ((float)highTime / period) * 100.0f;
            }
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(PWM_INPUT_EXTI); // 清除中断标志
    }
}

需要特别注意的点：
如果要使用PWM_IN的话只能使用通道1和通道2