SMT32定时器的输入捕获是什么意思？其工作流程是怎样的

　　前言：
　　本系列教程将外设原理，HAL库与STM32CubeMX结合在一起讲解，使您可以更快速的学会各个模块的使用
　　所用工具：
　　1、芯片： STM32F407ZET6/STM32F103ZET6
　　2、STM32CubeMx软件
　　3、IDE： MDK-Keil软件
　　4、STM32F1xx/STM32F4xxHAL库
　　5
　　知识概括：
　　通过本篇博客您将学到：
　　SMT32定时器输入捕获
　　测量PWM频率和占空比
　　输入捕获
　　输入捕获概念
　　输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器，除了TIM6、TIM7，其他的定时器都有输入捕获的功能。
　　输入捕获的工作原理
　　
　　①先设置输入捕获为上升沿检测，
　　②记录发生上升沿时TIMx_CNT（计数器）的值
　　③配置捕获信号为下降沿捕获，当下降沿到来的时候发生捕获
　　④记录此时的TIMx_CN（计数器）T的值
　　⑤前后两次TIMx_CNT（计数器）的值之差就是高电平的脉宽。同时根据TIM的计数频率，我们就能知道高电平脉宽的准确时间。
　　简单说：
　　当你设置的捕获开始的时候，cpu会将计数寄存器的值复制到捕获比较寄存器中并开始计数，当再次捕捉到电平变化时，这是计数寄存器中的值减去刚才复制的值就是这段电平的持续时间，你可以设置上升沿捕获、下降沿捕获、或者上升沿下降沿都捕获，
　　输入捕获的工作流程（对应CubeMx的四个选项）
　　
　　设置输入捕获滤波器
　　STM32在很多功能中都提供了滤波器，滤波器的功能简单来说就是多次检测视为一次有效，达到滤波效果，
　　数字滤波器由一个事件计数器组成，假设我们是检测高电平，滤波N次，那么记录到N个事件后计数器会产生一个输出的跳变。也就是说连续N次采样检测，如果都是高电平，则说明这是一个有效的电平信号，这样便可以过滤掉那些因为某些而干扰产生的一些信号
　　输入捕获滤波器IC1F［3:0］，这个用于设置采样频率和数字滤波器长度。其中：fCK_INT是定时器的输入频率，fDTS是根据TIMx_CR1的CKD［1:0］的设置来确定的。
　　设置输入捕获极性
　　设置具体为那种捕获事件
　　可以设置上升沿捕获、下降沿捕获、或者上升沿下降沿都捕获
　　设置输入捕获映射关系
　　STM32为了更好的优化使用，TIMx_CH1通道1捕捉到的信号可以传输到IC1，TIMx_CH1捕捉到的信号也可以连接到IC2，TIMx_CH2捕捉到的信号也可以连接到IC2，也可以连接到IC2
　　
　　设置输入捕获分频器
　　设置每N个事件触发一次捕获，可以设置为1/2/4/8次检测到电平变化才触发捕获
　　溢出时间计算：
　　
　　t1时刻检测到高电平，发生中断，在中断里将计数值置0，开始记溢出次数N，
　　其中每计数0xFFFF次溢出一次，直到t2时刻跳变回低电平，
　　获取最后一次溢出时到t2时刻的计数值TIM5CH1_CAPTURE_VAL
　　则 高电平时间 = 溢出次数*65535+TIM5CH1_CAPTURE_VAL us ；根据定时器初始化时的频率即可计算出溢出总次数所占用的时间，即为高电平时间。
　　如果计数器值为 32 bit 那么最大为0xFFFFFFFF
　　高电平时间：
　　
　　输入捕获的工作框图
　　
　　工程创建
　　设置RCC
　　设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源
　　
　　2设置时钟
　　
　　我的是 外部晶振为8MHz
　　1选择外部时钟HSE 8MHz
　　2PLL锁相环倍频72倍
　　3系统时钟来源选择为PLL
　　4设置APB1分频器为 /2
　　5 这时候定时器的时钟频率为72Mhz
　　3定时器配置
　　
　　这里我们选择TIM5的通道1
　　预分频系数为71 计数时钟频率就是 72MHz/（71+1） = 1MHz 此时1us计数一次
　　自动加载值设置为32bit最大值 0xFFFFFFFF
　　上升沿捕获
　　不分频
　　滤波值为8
　　同时在NVIC一栏使能TIM5的中断
　　对应引脚设置下拉电阻，保证没有信号输入的时候电平稳定
　　
　　4项目文件设置
　　
　　1 设置项目名称
　　2 设置存储路径
　　3 选择所用IDE
　　
　　5创建工程文件
　　然后点击GENERATE CODE 创建工程
　　配置下载工具
　　新建的工程所有配置都是默认的 我们需要自行选择下载模式，勾选上下载后复位运行
　　
　　例程实现：
　　定义变量：
　　/* USER CODE BEGIN 0 */
　　uint32_t capture_Buf［3］ = {0}; //存放计数值
　　uint8_t capture_Cnt = 0; //状态标志位
　　uint32_t high_time; //高电平时间
　　/* USER CODE END 0 */
　　在 while（1）中的用户代码区 3，写入TIM2 CH1通道的输入捕获控制和数据处理
　　while （1）
　　{
　　/* USER CODE END WHILE */
　　/* USER CODE BEGIN 3 */
　　switch （capture_Cnt）{
　　case 0：
　　capture_Cnt++;
　　__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY（&htim5， TIM_CHANNEL_1， TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING）;
　　HAL_TIM_IC_Start_IT（&htim5， TIM_CHANNEL_1）; //启动输入捕获 或者： __HAL_TIM_ENABLE（&htim5）;
　　break;
　　case 3：
　　high_time = capture_Buf［1］- capture_Buf［0］; //高电平时间
　　HAL_UART_Transmit（&huart1， （uint8_t *）high_time， 1， 0xffff）; //发送高电平时间
　　HAL_Delay（1000）; //延时1S
　　capture_Cnt = 0; //清空标志位
　　break;
　　}
　　}
　　/* USER CODE END 3 */
　　在main函数下方添加中断回调函数：
　　/* USER CODE BEGIN 4 */
　　void HAL_TIM_IC_CaptureCallback（TIM_HandleTypeDef *htim）
　　{
　　if（TIM5 == htim-》Instance）
　　{
　　switch（capture_Cnt）{
　　case 1：
　　capture_Buf［0］ = HAL_TIM_ReadCapturedValue（&htim5，TIM_CHANNEL_1）;//获取当前的捕获值。
　　__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY（&htim5，TIM_CHANNEL_1，TIM_ICPOLARITY_FALLING）; //设置为下降沿捕获
　　capture_Cnt++;
　　break;
　　case 2：
　　capture_Buf［1］ = HAL_TIM_ReadCapturedValue（&htim5，TIM_CHANNEL_1）;//获取当前的捕获值。
　　HAL_TIM_IC_Stop_IT（&htim5，TIM_CHANNEL_1）; //停止捕获 或者： __HAL_TIM_DISABLE（&htim5）;
　　capture_Cnt++;
　　}
　　}
　　}
　　/* USER CODE END 4 */
　　具体流程：
　　1.设置TIM5 CH1为输入捕获功能；
　　2.设置上升沿捕获；
　　3.使能TIM2 CH1捕获功能；
　　4.捕获到上升沿后，定时器当前计数值存入capture_buf［0］，改为捕获下降沿；
　　5.捕获到下降沿后，定时器当前计数值存入存入capture_buf［1］，关闭TIM2 CH1捕获功能； capture_Cnt=3；
　　6. 高电平时间： capture_buf［1］ - capture_buf［0］ 发送到上位机 重新启动输入捕获
　　__HAL_TIM_SET_COUNTER（&TIM5_Handler，0）; //设置计数寄存器的值变为0
　　HAL_TIM_PWM_Start（） 函数用于使能定时器某一通道的PWM输出。
　　HAL_TIM_IC_Start_IT（） 函数用于使能定时器某一通道的输入捕获功能，并使能相应的中断
　　HAL_TIM_IC_Stop_IT（） 函数和开启功能相反，是关闭定时器某一通道的输入捕获功能和相应中断
　　__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY不是函数，而是底层操作的一个宏定义
　　在stm32f4xx_hal_tim.h文件中可以找到。其作用是修改定时器某一通道的输入捕获极性
　　
　　其中有两个函数，第一个为清除清除原来的捕获极性，第二个为设置通道捕捉极性
　　等价于：
　　TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY（&TIM5_Handler，TIM_CHANNEL_1）; //一定要先清除原来的捕获极性！！
　　TIM_SET_CAPTUREPOLARITY（&TIM5_Handler，TIM_CHANNEL_1，TIM_ICPOLARITY_FALLING）;//定时器5通道1设置为下降沿捕获（重设捕获极性）
　　在修改定时器某一通道的输入捕获极性时，一定要先清除该通道之前捕获极性
　　__HAL_TIM_GET_COMPARE也是一个宏定义。 
　　在stm32f4xx_hal_tim.h文件中可以找到。其作用是获取定时器某一通道的捕获/比较寄存器值
　　
　　等价于 ： HAL_TIM_ReadCapturedValue（&htim5，TIM_CHANNEL_1）;
　　两者都是直接读取对应CCRx寄存器的值。