摘要：利用定時器產生PWM波。然后利用32的外部中斷和定時器來測量32輸出的波形硬件：STM32F103C8T6核心板、示波器、串口調試助手所用到的的引腳為PA8和PA0。測量方案：在第一次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，開啟定時器，同時計數(shù)器清零。

然后等待第二次中斷到來，在第二次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，獲取計數(shù)器的計數(shù)值，同時關閉計數(shù)器。因為知道了計數(shù)器計數(shù)一個數(shù)的時間，所以在第二次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，獲取計數(shù)器的計數(shù)值，通過這個值就知道一個脈沖的時間周期。時間周期的倒數(shù)就是外部信號的頻率。

一、利用TIM1的CH1產生PWM波

pwm.c

pwm.h

main.c

定時器1的通道1對應的是PA8引腳，連接示波器可以測出波形

二、將PA8與PA0相連接

這里利用PA8輸出的PWM波形讓PA0外部中斷引腳測量。

三、外部中斷和定時器測量頻率

在配置定時器時最重要的就是配置定時器的預分頻系數(shù)和重裝載值。定時器的本質就是一個計數(shù)器，計數(shù)到我們設定的值后就會溢出，也就是重新從0開始開始計數(shù)。設置預分頻系數(shù)就是設置計數(shù)器的頻率，假設為71，F(xiàn)1的系統(tǒng)時鐘為72M，經過72分頻，給計數(shù)器的時鐘頻率就是1M,周期就是1/1M=1us。也是就1us計一個數(shù)。那么計幾個數(shù)呢？這就要看重裝載值ARR，這里我們設置為0XFFFF，也就是計數(shù)65536個數(shù)，就是計滿整個寄存器的值。為什么要分頻系數(shù)為72，重裝載值為0XFFFF？這里給出詳細的分析過程。

1 為什么要分頻系數(shù)為72 F1的系統(tǒng)時鐘為72M，F(xiàn)1的系統(tǒng)時鐘為72M，如果不分頻的話，提供給定時器的時鐘就直接是72MHZ。72MHz是個什么概念？72MHz它對應的周期就是(1/72000000)秒，也就是計數(shù)器從0計數(shù)到最大值65535，只需要花費(65535/72000000)秒≈1ms。

這句話的意思就是如果你不分頻，計數(shù)器最大只能定時1ms。那么你的定時器每隔1ms就會溢出一次。如果經過72分頻，給計數(shù)器的時鐘頻率就是1M,周期就是1/1M=1us，也是就1us計一個數(shù)。換句話就是可以采樣的波形頻率為1M，提高了采樣頻率。另一方面也是容易計算，計一個數(shù)1us，計count個數(shù)就是count個us，頻率就是1000000/count(HZ)。

2 為什么要重裝載值為0XFFFF 最大采樣間隔是跟定時器的中斷間隔相關的，定時器產生溢出中斷后計數(shù)值CNT會自動清0，定時器的中斷間隔由分頻系數(shù)Prescaler和自動重裝載寄存器Period決定，分頻系數(shù)前面已經確定，那最大采樣間隔只需要考慮自動重裝載寄存器Period的設置。

比如頻分析系數(shù)71，自動重裝寄存器值65535，則中斷間隔=65536/72000000/72=65.536ms，即最大采樣間隔65.536ms，如果65.536ms內沒有檢測到一個脈沖，則這么設定間隔是不合理的，必須想辦法犧牲最小的采樣時間1us(擴大分頻系數(shù))或者擴大自動重裝寄存器值(16位<65535)來增加定時器中斷間隔，也可以編寫自己的應用函數(shù)來計算溢出的定時時間。

一般來說我們使用外部中斷是不需要用到定時器的，看原子和野火的外部中斷實驗也沒有用到外部中斷。但是現(xiàn)在不是利用外部中斷簡單的處理一件事，而是利用外部中斷測量頻率，而測頻率就涉及到時間，而只要涉及到時間，就需要用到定時器了。測量外部信號的頻率，就是測量PWM波對吧！

如果我們測量到一個周期的時間，那么不就知道了信號的頻率了嗎？測量方案：在第一次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，開啟定時器，同時計數(shù)器清零。然后等待第二次中斷到來，在第二次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，獲取計數(shù)器的計數(shù)值，關閉計數(shù)器。因為我們知道了計數(shù)器計數(shù)一個數(shù)的時間，所以我們到在第二次外部中斷(上升沿觸發(fā))到之時，獲取計數(shù)器的計數(shù)值，通過這個值就知道一個脈沖的時間周期。時間周期的倒數(shù)就是外部信號的頻率。

具體代碼如下：

當然你可能覺得這只是測量信號的一個周期脈沖不夠準確，那么也可以測量100次脈沖的時間再除以100，就是一個脈沖的時間，然后再取倒數(shù)就可以算出頻率，這種方法也是可以的。具體代碼如下：

程序流程圖

串口打印結果

當然測量信號頻率的方法可以直接利用TIM的輸入捕獲的方法就可以實現(xiàn)。用外部中斷只是另一種測量方案，具體用哪一種還要看具體情況。

責任編輯：xj

原文標題：利用外部中斷和定時器測量信號頻率

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