频率测量

2019-07-20 13:03发布

本帖最后由 gao1neng 于 2017-7-15 17:13 编辑

首先申明,小白一枚,一直是在网上找自己需要的代码,某些能找到,某些是怎么也没找到,有问题,大神也不屑(可能是觉得档次太低),苦了我们这些还在入门的同学,或者回复就是我顶,帮顶,实际帮助是没得。言归正传,我把我昨天测量频率代码贴出来(借鉴别人的),误差很小。1.信号源
  有信号发生器的跳过本段,没有的就用MCU本身做发生器,用定时器1做的10KHZ,方波。
在TIMER.C中初始化函数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//
         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能
                                                                                    

   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH2的PWM脉冲波形
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH2
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

        
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值         80K
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
        TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位


        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
        TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);        //MOE 主输出使能        

        TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能         
        
        TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
        
        TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1


}

在主函数初始化PWM1  TIM1_PWM_Init(7199,0);                         //不分频。PWM频率=72000/(7199+1)=10Khz
在主函数中设置占空比TIM_SetCompare1(TIM1,40);//
上面就把信号发生器弄好了。
2.计数器
   当时参考别人的用定时器的输入捕获功能,发现在低频率的时候,误差还可以接受,当频率达到K级别的时候,发现无法玩了,误差大了,放弃,也有可能是我不会玩的原因。最后选择是方案是,单位时间里计数,就得到频率。用定时器2做250ms的定时,定时器4用于脉冲计数TIM4_CH1。
定时器2初始化
void Tim2_Timer(void)
{

        TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM2_TimeBaseStructure;
       NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
  TIM_DeInit(TIM2);
  TIM2_TimeBaseStructure.TIM_Period =2499;//250MS
  TIM2_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (7200-1);
  TIM2_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;
  TIM2_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM2_TimeBaseStructure); // Time base configuration
  TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);
  TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE );
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

定时器2的中端服务函数
u32 CAPTURE1,sum,count, Frequency1=0;
void TIM2_IRQHandler(void)   
{
        
      if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
        {
                        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
                         CAPTURE1=(u32)TIM_GetCounter(TIM4);

         }
                        sum+=CAPTURE1;
                        count++;
                        if(count==4)//4次为1S,即可得到频率
                        {
                                Frequency1=sum/4/0.25;
                                sum=0;
                                count=0;                                                                        
                                        }
           TIM_SetCounter(TIM4,0);  
        
}


定时器4初始化
void Time4_Configuration()
{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);


GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//TIM_DeInit(TIM4);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =0 ;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit( TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); // Time base configuration      
TIM_TIxExternalClockConfig(TIM4,TIM_TS_TI1FP1,TIM_ICPolarity_Rising,0);
TIM_SetCounter(TIM4, 0);   // 清零计数器CNT
TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);

}

主函数中调用Time4_Configuration();
                   Tim2_Timer();

最后在主函数中用串口将测量到的结果打印出来
        printf("Frequency1 is %d HZ. ",Frequency1);
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6条回答
dawang
1楼-- · 2019-07-20 14:50
 精彩回答 2  元偷偷看……
mon51
2楼-- · 2019-07-20 19:18
F1.png F2.png F3.png F4.png F5.png
mon51
3楼-- · 2019-07-21 00:57

#include "Freq_Measure.h"


#define FREQ_DIV                        TIM_ExtTRGPSC_OFF //TIM_ExtTRGPSC_DIV4//TIM_ExtTRGPSC_OFF //TIM_ExtTRGPSC_DIV4                //设置频率的输入分频系数

static float Freq=0;
static unsigned int FREQ_DIV_K;                        //输入分频系数值!
//*******************************************************************************************************
//STM32F205  pa0--ETR--tim2  的IO脚定义处理
void TIM2_ETR_IO_Init(void){
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
       
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);
        //------------------------------------------------------------------------
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin         =        ETR_IN;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd         = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  /* GPIOA Configuration: PA.0(TIM2 CH1) */
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM2);
}
//************************************************************************************************************
//定义TIM4 1秒钟产生内部定时触发
//*************************************************************************
//计算定时参数,用于Tim3,传入要定时的时间,单位是m秒  定时器的时钟倍频器2
//*************************************************************************
unsigned int Get_Timer_TIM4(float ms){
        unsigned int tick;
        RCC_ClocksTypeDef  RCC_Clocks;
        //---------------------------------------------------------------
        //先计算分频系数!
        FREQ_DIV_K=1;
        if(FREQ_DIV        ==TIM_ExtTRGPSC_DIV2) FREQ_DIV_K=2;
        if(FREQ_DIV        ==TIM_ExtTRGPSC_DIV4) FREQ_DIV_K=4;
        if(FREQ_DIV        ==TIM_ExtTRGPSC_DIV8) FREQ_DIV_K=8;
        //---------------------------------------------------------------
        RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
        tick=2*(RCC_Clocks.PCLK1_Frequency/TIM4_DIV/1000)*ms;//得到间隔常数!1000 是秒的转换,TIM4_DIV是分频系数!
        return tick;
}
//*****************************************************************************
//捕捉测频
void TIM4_Config(void){
        TIM_TimeBaseInitTypeDef   TIM_TimeBaseStructure;
  NVIC_InitTypeDef                                   NVIC_InitStructure;
  /**************************** TIM4 Config ***********************************/
  /* TIM4 clock enable */
  TIM_DeInit(TIM4);
        TIM2_ETR_IO_Init();
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);  
  /* TIM4 Time base configuration */
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =TIM4_DIV-1;                                                //分频数,降低频率,降低检测的频率!
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Get_Timer_TIM4(MEASURE_ms);                //xxx毫秒扫描一次!
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
  TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update);
        TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE); //定时1秒中断
        //------------------------------------------------------------------------------------------------------
        //设置主定是输出到到TIM2
        /* Use the TIM4 Update event  as TIM4 Trigger Output(TRGO) */
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM4, TIM_TRGOSource_Update);//送出TIM4更新事件UEV做为触发输出(TIM4_CR2寄存器的MMS=’010’)
  /* Enable the TIM4 Master Slave Mode */
  TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM4, TIM_MasterSlaveMode_Enable);//配置定时器4为主模式
  /* Enable and set EXTI Line0 Interrupt to the lowest priority */
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//第2组:最高2位用于指定抢占式优先级,后面2位用于指定响应优先级;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//rTIM4
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
}
//******************************************************************************************
//1000毫秒 定时查询!
void TIM4_IRQHandler_Lib(void){

        if(TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) == SET){
                Freq=(float)TIM_GetCapture1(TIM2);
                Freq *=FREQ_DIV_K*(1000/MEASURE_ms);               
                TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);  
        }                
}
//**********************************************************************************************************
// 初始化TIM2  它作为外部脉冲计数器,同时也是由TIM4 内部触发复位控制的从计数器
//**********************************************************************************************************
void  TIM2_Config(void){
TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef                     TIM_ICInitStructure;
       
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
        TIM_DeInit(TIM2);       
        /*---------------------------- TIM2 Configuration ----------------------------*/
        /* Time base configuration */
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xffffffff;//fCK_PSC/(PSC[15:0]+1)。
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
        TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
        TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_ITR3);                                        //定时器2选择定时器4获得输入触发(TIM2_SMCR寄存器的TS=011)
        /* Use the External Clock as TIM2 Slave Mode */
        TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);                        //配置定时器2使用复位模式(TIM2_SMCR寄存器的SMS=100)
        //--------------------------------------------------------------------------------
        //设置外部输入: x分频,上升沿,不过滤!
        TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,FREQ_DIV,TIM_ExtTRGPolarity_Inverted,0);
        //TIM_ITRxExternalClockConfig(TIM2,TIM_TS_ITR3);
        //----------------------------------------------------------------------------
        //TIM4-tigo  同时产生 TIM2的输入扑捉
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection=TIM_ICSelection_TRC;        //TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0;                                                                                        //Fsampling=Fdts/4 N=8  滤除32ms的抖动
TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
TIM_SetCounter(TIM2,0);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------
//初始化 TIM2,TIM4.ETR
void FREQ_Measure_Init(void){
        TIM4_Config();
        TIM2_Config();
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
//得到频率值
float Get_Freq_Value(void){
        return Freq;
}







mon51
4楼-- · 2019-07-21 01:36
 精彩回答 2  元偷偷看……
mon51
5楼-- · 2019-07-21 04:53
上面是高精度测频程序。全部定时器自动扑捉测量。主程序只是定时读数据。
gao1neng
6楼-- · 2019-07-21 07:48
 精彩回答 2  元偷偷看……

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