输入捕获
作用
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器，除了TIM6、TIM7，其他的定时器都有输入捕获的功能。
int a = value1；
int b = value2 - value1；
a = value3 - value1
1.测量频率（周期）（上升沿触发或者下降沿触发或者双边沿触发都可）
当捕获通道TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器CNT 的值会被锁存到捕获寄存器CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到value1 中。
当出现第二次上升沿时，发生第二次捕获，计数器CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器 的值读取到value3 中，并清除捕获记录标志。利用value3 和value1 的差值我们就可以算出信号的 周期（频率）。
2.测量脉宽（双边沿触发）
当捕获通道TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器CNT 的值会被锁存到捕获寄存器CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到value1 中。
然后把捕获边沿改变为下降沿捕获，目的是捕获后面的 下降沿。当下降沿到来的时候，发生第二次捕获，计数器CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器 CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到value2，利用value2-value1的差值即可算出脉冲宽度。
同时测量脉宽和频率需要占用两个捕获寄存器（单独测量脉宽和频率只需要一个）
具体过程：
信号由输入通道TI1 进入，信号会被分为两路，一路是 TI1FP1，另外一路是TI2FP2。其中一路是周期，另一路是占空比。（作为触发输入的那一路信号对应的就是 周期，另一路就是对应占空比。作为触发输入的那一路信号还需要设置极性，是上升沿还是下降 沿捕获，一旦设置好触发输入的极性，另外一路硬件就会自动配置为相反的极性捕获，无需软件 配置。一句话概括就是：选定输入通道，确定触发信号，然后设置触发信号的极性即可）
将从模式控制器配置为复位模式（配置寄存器SMCR 的位 SMS[2:0] 来实现），即当我们启动触发信号开始进行捕获的时候，同时把计数器CNT 复位清零。
以下图为例：
PWM 信号由输入通道TI1 进入，配置TI1FP1 为触发信号，上升沿捕获。当上升沿的时候IC1 和 IC2 同时捕获，计数器CNT 清零。
到了下降沿的时候，IC2 捕获，此时计数器CNT 的值被锁存 到捕获寄存器CCR2 中，到了下一个上升沿的时候，IC1 捕获，计数器CNT 的值被锁存到捕获寄 存器CCR1 中。
可知CCR2 测量的是脉宽，CCR1 测量的是周期。
代码编写
任务：利用输入捕获功能测量按键按下期间的脉宽、频率和占空比等，通过usart串口或者oled显示屏进行显示。
步骤
看原理图，确定GPIO和定时器
通过原理图，我们可以看到，开发板上4个按键中，只有WK_UP（PA0）按键连接了定时器，这里我们可以选择定时器TIM5，进行后续的开发。
配置GPIO，时钟使能 我们要使用开发板的引脚，就需要对它进行配置，这里与之前的配置都是一样的，但是有两点需要注意，一个是因为我们要使用定时器的输入捕获功能，所以在GPIO的模式选择时，我们要选择复用模式，使用复用模式时别忘了复用引脚的映射呀，使用GPIO_PinAFConfig函数即可，这个函数用的很多，可以记住！还有一点是，WK_UP按键，和其他按键不同，通过观察原理图我们可以知道，它的另一端是接高电平，而其他3个按键都是接低电平。所以这里我们要选择下拉输入，这样当按键按下时，电路导通，按键生效。
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//声明结构体
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//时钟使能
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//初始化0号引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;//复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_DOWN;//下拉出入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//快速响应
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM5);//引脚复用
3.配置定时器
我们要使用定时器的输入捕获功能，所以配置定时器当然是必不可少的啦。这里的定时器配置和之前都是差不多的啦，不同的是，在设置自动重装载值ARR时，我们可以直接设置为最大值，通过查手册中的表可知，TIM5的计数器分辨率是32位的，所以最大值为0xFFFFFFFF，一共8个F，因为2^32，十六进制是4个二进制为一位，因此一共有32/4=8位。
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定时器结构体
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);//定时器时钟使能
//定时器配置
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//计数方式，向上计数
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFFFFFF;//自动重装载寄存器，计数器溢出值，ARR计数最大值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 84-1;//PSC预分频系数
TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);
4.配置输入通道
与之前设置PWM输出比较类似的，配置输入捕获，与输出比较的结构体都是极其相似的，只需要将 TIM_OCInitTypeDef改为IC即可。特别注意的是，这里结构体初始化使用的不再是与输出比较类似的 TIM_OC1Init 这种初始化函数，而是 TIM_PWMIConfig 。当我们在使用 PWM 输入模式时，需要使用 TIM_ICInitTypeDef 结构体来定义捕获模式的参数，并通过 TIM_PWMIConfig 函数应用这些参数。 TIM_PWMIConfig 函数用于配置定时器的 PWM 输入模式。这种模式允许定时器通过其输入引脚捕获外部 PWM 信号，并测量该信号的频率和占空比。
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; //滤波、消除前面不稳定的电平
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_BothEdge; //双边沿检测，测量脉宽
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //1分频、不分频，跳过n个周期
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //直连模式，直接捕获
TIM_PWMIConfig(TIM5, &TIM_ICInitStructure);
TIM_Channel：配置的输入捕获通道。STMF407通常有4个输入捕获和输出比较通道。这里选择哪一个通 道是由我们之前在原理图上所用的那个引脚上标注的，我们使用的是TIM5_CH1所以就是通道1.
TIM_ICFilter：输入捕获滤波器，用于滤除高频噪声，确保捕获到的信号更加稳定可靠。可以选择滤除几个 波形，没有就写0x0即可。这里我们只是简单观察一下实验现象，所以就不进行滤波了。一般来说，按键按 下和松开一般会有抖动，容易造成一些误差，这时我们可以选择滤波功能来减小误差的影响。
TIM_ICPolarity：设置输入捕获的极性。可以配置为捕获上升沿、下降沿，或者两者都捕获。
TIM_ICPrescaler：输入捕获预分频器，用于降低输入信号的频率。这对于高频信号非常有用，可以避免定 时器溢出。相当于再进行一次分频，这里我们先不设置了。
TIM_ICSelection：选择输入捕获的源。有些定时器支持直接映射到外部引脚，也支持通过内部触发（如其 他定时器的输出）进行捕获。这里我们是捕获按键的电平，所以是直接捕获。
5.中断配置
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //配置NVIC的结构体
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
6.定时器使能，，清除中断标志位，中断使能
TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);
TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1); //清除中断
TIM_ITConfig(TIM5, TIM_IT_CC1,ENABLE); //使能中断
7.重写中断服务函数
中断服务函数的名称仍然需要在 .s 的启动文件中查找，这里我们找到是TIM5_IRQHandler，然后在 it.c 中重写。 我们需要定义两个全局变量time1、time2，用来接收捕获寄存器的值，可以通过 TIM_GetCapture1 查询。还需要定义一个标志位flag，用来记录捕获的次数。 与之前的中断服务函数一样，我们也需要判断中断标志位，确定是否进入中断；然后再判断标志位，判断捕获了几次，因为我们设置的是双边沿捕获，所以如果第一次是下降沿，那么第二次就是上升沿，二者的差值就是脉宽的计数次数。然后再乘以计数周期，就是真正的脉宽了。因为 TIM2 是在APB1总线的定时器，所以它的时钟周期为84MHz，在之前的定时器配置中，我们的预分频器 PSC 的值设置的为84，所以它的时钟频率就是1MHz，时钟周期就是1us 。意思是，计数一次用时1us。所以我们可以直接用这里的差值来表示脉宽，单位为 us。
void TIM5_IRQHandler(void)
{
static u8 key=1;
static uint32_t press1=0;
if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_CC1)==SET)
{
if(key)
{
press1=TIM_GetCapture1(TIM5);
printf("%f ",TIM_GetCapture2(TIM5)*1.0);
printf("%f ",press1*1.0);
key=0;
}
else
{
printf("%f ",TIM_GetCapture2(TIM5)*1.0);
printf("%f\n",(TIM_GetCapture1(TIM5)-press1)*1.0/1000000);
key=1;
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_CC1);
}
8.主函数编写
int main(void)
{
pwm();
Nvic_Init();
Usart_Init();
uint32_t cmp=0;
while(1)
{
}
}
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