使用STM32捕获PWM时同时捕获2个通道时会出现捕获的频率值不准，为什么？

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在使用STM32F103同时捕获两路PWM信号时出现频率不准的问题，可能由以下原因导致：

1. 中断处理冲突

• 问题原因
  
  当两路信号同时触发捕获中断时，若中断服务程序（ISR）处理时间过长或优先级设置不当，可能导致中断响应延迟或丢失。例如：
  
  
  
  • 高优先级中断抢占低优先级中断，导致后者被延迟处理。
  
  
  • ISR内未及时清除中断标志或执行耗时操作（如浮点运算、复杂逻辑）。
  
  


• 解决方案  
  
  
  
  • 优化ISR代码，仅执行必要操作（如记录计数值），将数据处理移至主循环。
  
  
  • 设置合理的定时器中断优先级，确保两路捕获中断无抢占关系。
  
  
  • 使用DMA传输捕获值（如果支持），减少中断触发频率。
  
  

2. 定时器资源竞争

• 问题原因
  
  STM32的某些定时器通道共享计数器。若两路信号使用同一定时器的不同通道（如TIM2_CH1和TIM2_CH2），同时捕获可能覆盖计数器值，导致时间差计算错误。


• 解决方案  
  
  
  
  • 使用独立的定时器分别捕获两路信号（如TIM2和TIM3）。
  
  
  • 若必须使用同一定时器，确保通道间无冲突，并检查计数器溢出处理逻辑。
  
  

3. 计数器溢出未处理

• 问题原因
  
  高频信号可能导致定时器计数器溢出。若未正确处理溢出事件，计算出的周期值会错误。例如：
  
  
  
  • 两次捕获之间发生溢出，但未记录溢出次数。
  
  
  • 使用16位定时器捕获长周期信号时溢出频繁。
  
  


• 解决方案  
  
  
  
  • 启用定时器溢出中断，记录溢出次数。
  
  
  • 在计算时间差时，将溢出次数纳入公式：
    
    实际周期 = (溢出次数 × 计数器最大值) + 本次捕获值 - 上次捕获值
  
  

4. 信号边沿抖动或干扰

• 问题原因
  
  两路信号同时输入时，若存在硬件干扰（如共地噪声、信号串扰），可能导致边沿抖动，触发误捕获。


• 解决方案  
  
  
  
  • 检查硬件信号质量（示波器观察边沿是否干净）。
  
  
  • 添加RC滤波电路或施密特触发器抑制噪声。
  
  
  • 在软件中增加捕获值滤波算法（如多次采样取平均）。
  
  

5. 时钟配置错误

• 问题原因
  
  定时器时钟源（如APB1/APB2）分频设置错误，导致实际计数频率与预期不符。例如：
  
  
  
  • 定时器时钟频率过低，无法分辨高频信号。
  
  
  • 不同定时器的时钟源不一致，导致时间基准不同。
  
  


• 解决方案  
  
  
  
  • 确认系统时钟配置（如使用SystemCoreClock）。
  
  
  • 检查定时器时钟分频系数（如TIMx_PSC寄存器）。
  
  

6. 软件计算逻辑错误

• 问题原因
  
  多通道捕获时，若未正确关联通道与变量，或变量类型溢出（如用16位变量存储32位计数值），会导致计算错误。


• 解决方案  
  
  
  
  • 使用32位变量存储捕获值和周期计算结果。
  
  
  • 确保通道数据与变量一一对应，避免数据覆盖。
  
  

验证步骤

1. 示波器验证信号质量：确保两路信号无干扰。


2. 简化代码测试：仅保留捕获逻辑，移除无关代码。


3. 单步调试：观察中断触发顺序和变量更新是否正常。


4. 模拟信号输入：使用函数发生器生成已知频率信号，对比捕获结果。

通过逐一排查以上因素，通常可以定位问题根源。建议优先检查中断处理和计数器溢出逻辑。