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標題: 關于stm32f103代碼的分析測頻 [打印本頁]
作者: 李家渠    時間: 2017-12-18 20:50
標題: 關于stm32f103代碼的分析測頻
最近電子設計競賽使用stm32測頻，最高可以測到72M時鐘的一半，故來分享

【教程】使用STM32測量頻率和占空比的幾種方法（申請置酷！）
——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：

完整的pdf格式文檔51黑下載地址（共17頁）：
使用STM32測量頻率和占空比的幾種方法 (1).pdf (897.55 KB, 下載次數: 50)


單片機源程序如下:
  1. #include "led.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "sys.h"
  4. #include "key.h"
  5. #include "usart.h"
  6. #include "exti.h"
  7. #include "timer.h"
  8. #include "lcd.h"
  9. //ALIENTEK Mini STM32開發板范例代碼4
  10. //外部中斷實驗   
  11. //技術支持：www.openedv.com
  12. //廣州市星翼電子科技有限公司
  13. long unsigned int red,blue,green=0;
  14. unsigned int count=0;


  17. int main(void)
  18. {        

  20.         delay_init();                     //延時函數初始化        
  21.                  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 設置中斷優先級分組2
  22.   uart_init(9600);         //串口初始化為9600,必須要有，不然復位后不顯示
  23.         LED_Init();
  24.         LCD_Init();
  25.   TIM1_Int_Init();
  26.         TIM3_Int_Init(99,7199);//10Khz的計數頻率，計數到5000為0.5s
  27.          POINT_COLOR=RED;
  28.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
  29.   while(1)
  30.         {
  31.           LCD_ShowString(0,0,200,24,24,"frenqucy");        
  32.                 LCD_ShowNum(30,70,red,10,24);//語句執行時間長，放在主函數里 不然定時器定時不準
  33.                 LCD_ShowNum(30,90,blue,10,24);//語句執行時間長，放在主函數里 不然定時器定時不準
  34.                 LCD_ShowNum(30,110,green,10,24);//語句執行時間長，放在主函數里 不然定時器定時不準
  35.         }
  36. }
  37. void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中斷
  38. {
  39.         if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發生與否:TIM 中斷源
  40.         {
  41.                
  42.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源         
  43.                 switch (count)
  44.                 {
  45.                   case 0:         
  46.             green=TIM_GetCounter(TIM1);
  47.             TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=0;        break;
  48.                         case 1:
  49.             red=TIM_GetCounter(TIM1);
  50.             TIM_SetCounter(TIM1,0);count++;PAout(3)=0;PAout(4)=1;        break;
  51. ……………………

  53. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復制代碼

所有資料51hei提供下載:
0-131k.rar (496.23 KB, 下載次數: 62)


作者: xuejiqingtian    時間: 2018-7-5 21:25
希望可以運行，謝謝
作者: yggs2103    時間: 2020-1-15 21:34
謝謝分享，測試一下



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