使用STM32測量頻率和占空比的幾種方法,值得擁有
——傾夜·隕滅星塵
這幾天在論壇上面解答了好幾個詢問 STM32 測量頻率的貼子,覺得這種需求還是存在的(示波器、電機控制等等)。而簡單搜索了一下論壇,這方面的貼子有但是不全。正好今年參加比賽做過這方面的題目(最后是一等獎嘿嘿),所以把我們當時嘗試過的各種方案都列出來,方便以后大家使用,也是作為一個長期在論壇的潛水黨對論壇的回報。
PS:由于我們當時的題目除了測量頻率之外,更麻煩的是測量占空比。而這兩個的測量方法聯系比較緊密,所以也一并把測量占空比的方法寫出來。因為時間有限,所以并不能把所有思路都一一測試,只是寫在下面作為參考,敬請諒解。
使用平臺:官方 STM32F429DISCOVERY 開發板,180MHz 的主頻,定時器頻率 90MHz。
相關題目:
(1)測量脈沖信號頻率 f_O,頻率范圍為 10Hz~2MHz,測量誤差的絕對值不大于 0.1%。
(15 分)
(2)測量脈沖信號占空比 D,測量范圍為 10%~90%,測量誤差的絕對值不大于 2%。
(15 分)
思路一:外部中斷
思路:這種方法是很容易想到的,而且對幾乎所有 MCU 都適用(連 51 都可以)。方法也很簡單,聲明一個計數變量 TIM_cnt,每次一個上升沿/下降沿就進入一次中斷,對TIM_cnt++,然后定時統計即可。如果需要占空比,那么就另外用一個定時器統計上升沿、下降沿之間的時間即可。
缺點:缺陷顯而易見,當頻率提高,將會頻繁進入中斷,占用大量時間。而當頻率超過100kHz 時,中斷程序時間甚至將超過脈沖周期,產生巨大誤差。同時更重要的是,想要測量的占空比由于受到中斷程序影響,誤差將越來越大。
總結:我們當時第一時間就把這個方案 PASS 了,沒有相關代碼(這個代碼也很簡單)。
不過,該方法在頻率較低(10K 以下)時,可以拿來測量頻率。在頻率更低的情況下,可以拿來測占空比。
思路二:PWM 輸入模式
思路:翻遍 ST 的參考手冊,在定時器當中有這樣一種模式:
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使用STM32測量頻率和占空比的幾種方法.pdf
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2018-8-15 00:32 上傳
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