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他这个例程不开源吗,我想知道如何通过单通道捕获模式来计算PWM的占空比,这部分代码...

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楼主
丙丁先生|  楼主 | 2024-11-30 20:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
他这个例程不开源吗,我想知道如何通过单通道捕获模式来计算PWM的占空比,这部分代码大概要怎么写 什么是单通道捕捉模式?

单通道捕捉模式(Single Channel Capture Mode)是一种用于捕获输入信号特定事件(如上升沿或下降沿)的时间戳的计时器模式。在微控制器中,这种模式通常用于测量PWM信号的占空比。

要通过单通道捕捉模式计算PWM的占空比,你需要配置一个定时器来捕捉PWM信号的上升沿和下降沿时间戳,然后计算这两个时间戳之间的差值,从而得到高电平持续时间。最后,将高电平持续时间除以周期时间即可得到占空比。

以下是使用C语言编写的一个简单示例代码,假设你使用的是STM32微控制器:

//```c
#include "stm32f1xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim;
uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;
uint8_t isFirstCaptured = 0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) {
        if (isFirstCaptured == 0) {
            capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            isFirstCaptured = 1;
            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
        } else {
            capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);
            isFirstCaptured = 0;
            float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;
            printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    // 初始化定时器和GPIO等
    // ...
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);
    while (1) {
        // 主循环
    }
}
//```

在这个例子中,我们首先定义了两个变量`capture1`和`capture2`来存储两次捕捉到的时间戳。`isFirstCaptured`标志用于区分是第一次捕捉还是第二次捕捉。在中断回调函数`HAL_TIM_IC_CaptureCallback`中,我们根据`isFirstCaptured`的值来决定是记录第一个时间戳还是第二个时间戳,并相应地改变捕捉极性。当两个时间戳都捕捉到后,我们计算占空比并打印出来。

上例逐行注释:
#include "stm32f1xx_hal.h"  // 包含STM32F1系列的HAL库头文件

TIM_HandleTypeDef htim;  // 定义一个定时器句柄
uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;  // 定义两个变量用于存储捕捉到的时间戳
uint8_t isFirstCaptured = 0;  // 标志位,用于区分是第一次捕捉还是第二次捕捉

// 定时器输入捕获中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) {  // 判断是否为通道1触发的中断
        if (isFirstCaptured == 0) {  // 如果是第一次捕捉
            capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);  // 读取捕捉到的时间戳
            isFirstCaptured = 1;  // 设置标志位为1,表示已经捕捉到第一个时间戳
            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);  // 将捕捉极性设置为下降沿
        } else {  // 如果是第二次捕捉
            capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);  // 读取捕捉到的时间戳
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);  // 重置定时器计数器
            isFirstCaptured = 0;  // 重置标志位为0,准备下一次捕捉
            float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;  // 计算占空比
            printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);  // 打印占空比
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();  // 初始化HAL库
    // 初始化定时器和GPIO等
    // ...
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);  // 启动定时器的输入捕获中断
    while (1) {
        // 主循环
    }
}

请说出凌鸥有做过PWM调速的例程,与STM32的区别和联系,能用Hal库吗?

凌鸥有做过PWM调速的例程,其MCU产品具有七大硬件层面特色,包括内置仪表级全差分可编程增益放大器OPA、不需要电压偏置即可处理正负电流信号、内部电压钳位支持MOS内阻采样、高精度5%电压基准源、内部RC时钟全温度范围±1%、6N预驱集成自举二极管以及集成三相反电势检测电阻[^2^]。

与STM32的区别和联系:

区别:凌鸥MCU在电机控制领域进行了针对性的优化,如内置运算放大器且可以在芯片内部配置运算放大器放大倍数,输出信号可配置成与ADC相连接,同时也可以输出到比较器,比较器再输出到PWM急停,简化了原理图设计。此外,凌鸥MCU还具备高精度的内部RC时钟,全温度范围内精度可达±1%,这对于需要精确转速控制的场合非常有优势。相比之下,STM32虽然也提供了丰富的外设和强大的性能,但在电机控制方面的特定优化可能不如凌鸥MCU那么深入。

联系:两者都是基于Cortex-M内核的微控制器,都支持HAL库进行开发,这意味着它们在软件层面上具有一定的相似性。开发人员可以利用HAL库提供的API函数来实现底层硬件控制,从而专注于应用程序本身的开发。

关于Hal库的使用:

凌鸥MCU可以使用HAL库进行开发。HAL库是ST推出的一种抽象层接口,旨在简化STM32的开发过程。通过使用HAL库,开发人员可以调用标准化的接口函数来实现底层硬件控制,而无需深入了解芯片的寄存器、时钟和中断等底层细节[^7^]。这同样适用于凌鸥MCU,因为凌鸥MCU也是基于Cortex-M内核的微控制器,并且支持HAL库。

总的来说,凌鸥MCU在电机控制领域具有显著的优势,而STM32则以其广泛的应用领域和强大的性能著称。两者都支持HAL库进行开发,使得开发人员能够更加高效地实现项目需求。


追问凌鸥有做过PWM调速的例程,与STM32的区别和联系,能用Hal库吗?通过单通道捕获模式来计算PWM的占空比,这部分代码大概要怎么写 什么是单通道捕捉模式?这部分和STM32的比较,实际可执行例程,和需要用到的库文件,

凌鸥MCU的PWM调速例程与STM32的PWM调速例程在实现上有一些相似之处,但也存在一些差异。以下是两者的比较和实际可执行例程:

单通道捕获模式

单通道捕获模式是一种定时器工作模式,用于测量输入信号的时间间隔或频率。在这种模式下,定时器会在检测到输入信号的上升沿或下降沿时捕捉当前计数值,从而可以计算出输入信号的周期或占空比。

与STM32的比较

1. 硬件支持:
   凌鸥MCU:内置运算放大器、高精度内部RC时钟等特性使其在电机控制方面具有优势。
   STM32:强大的外设和性能,适用于各种应用场景,但在电机控制方面的特定优化可能不如凌鸥MCU那么深入。

2. 库支持:
     凌鸥MCU:可以使用HAL库进行开发,但可能需要根据具体型号调整配置。
     STM32:同样支持HAL库,并且有丰富的文档和示例代码可供参考。

实际可执行例程

以下是一个基于STM32的简单PWM占空比计算例程,使用单通道捕获模式:

//```c
#include "stm32f1xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim;
uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;
uint8_t isFirstCaptured = 0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) {
        if (isFirstCaptured == 0) {
            capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            isFirstCaptured = 1;
            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
        } else {
            capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);
            isFirstCaptured = 0;
            float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;
            printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    // 初始化定时器和GPIO等
    // ...
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);
    while (1) {
        // 主循环
    }
}
//```

需要用到的库文件

对于STM32,通常需要包含以下头文件:

//```c
#include "stm32f1xx_hal.h"
```

对于凌鸥MCU,如果也支持HAL库,则需要包含相应的头文件。具体的头文件名称和路径可能会有所不同,建议查阅凌鸥MCU的开发手册以获取详细信息。

总结

通过以上比较和例程,可以看到凌鸥MCU在电机控制领域具有一定的优势,而STM32则以其广泛的应用领域和强大的性能著称。两者都支持HAL库进行开发,使得开发人员能够更加高效地实现项目需求。


最后一个问题:#include "stm32f1xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim;
uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;
uint8_t isFirstCaptured = 0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) {
        if (isFirstCaptured == 0) {
            capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            isFirstCaptured = 1;
            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
        } else {
            capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);
            isFirstCaptured = 0;
            float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;
            printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    // 初始化定时器和GPIO等
    // ...
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);
    while (1) {
        // 主循环
    }
}
逐行注释:


当然,以下是逐行注释的代码:

```c
#include "stm32f1xx_hal.h"  // 包含STM32F1系列的HAL库头文件

TIM_HandleTypeDef htim;  // 定义一个定时器句柄结构体变量
uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;  // 定义两个变量用于存储捕获值
uint8_t isFirstCaptured = 0;  // 定义一个标志位,用于判断是否是第一次捕获

// 定时器输入捕获中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    // 检查是否为通道1触发的中断
    if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) {
        // 如果是第一次捕获
        if (isFirstCaptured == 0) {
            // 读取捕获值并存储到capture1中
            capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            // 设置标志位为1,表示已经捕获过一次
            isFirstCaptured = 1;
            // 将捕获极性设置为下降沿捕获
            __HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);
        } else {
            // 如果不是第一次捕获,则读取捕获值并存储到capture2中
            capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
            // 重置计数器
            __HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);
            // 重置标志位为0,准备下一次捕获
            isFirstCaptured = 0;
            // 计算占空比
            float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;
            // 打印占空比
            printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();  // 初始化HAL库
    // 初始化定时器和GPIO等(具体初始化代码需要根据实际硬件配置)
    // ...
    // 启动定时器的输入捕获中断,并指定通道1
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);
    while (1) {
        // 主循环,可以在这里执行其他任务
    }
}
```

### 解释:
1. **`#include "stm32f1xx_hal.h"`**:包含STM32F1系列的HAL库头文件。
2. **`TIM_HandleTypeDef htim;`**:定义一个定时器句柄结构体变量,用于配置和管理定时器。
3. **`uint32_t capture1 = 0, capture2 = 0;`**:定义两个变量用于存储捕获值。
4. **`uint8_t isFirstCaptured = 0;`**:定义一个标志位,用于判断是否是第一次捕获。
5. **`void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)`**:定时器输入捕获中断回调函数。当定时器检测到输入信号时会调用此函数。
6. **`if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)`**:检查是否为通道1触发的中断。
7. **`if (isFirstCaptured == 0)`**:如果是第一次捕获。
8. **`capture1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);`**:读取捕获值并存储到`capture1`中。
9. **`isFirstCaptured = 1;`**:设置标志位为1,表示已经捕获过一次。
10. **`__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(htim, TIM_CHANNEL_1, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);`**:将捕获极性设置为下降沿捕获。
11. **`else`**:如果不是第一次捕获。
12. **`capture2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);`**:读取捕获值并存储到`capture2`中。
13. **`__HAL_TIM_SET_COUNTER(htim, 0);`**:重置计数器。
14. **`isFirstCaptured = 0;`**:重置标志位为0,准备下一次捕获。
15. **`float dutyCycle = (capture2 - capture1) / (float)(htim->Init.Period + 1) * 100;`**:计算占空比。
16. **`printf("Duty Cycle: %.2f%%\n", dutyCycle);`**:打印占空比。
17. **`int main(void)`**:主函数。
18. **`HAL_Init();`**:初始化HAL库。
19. **`// 初始化定时器和GPIO等(具体初始化代码需要根据实际硬件配置)`**:初始化定时器和GPIO等外设。
20. **`HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim, TIM_CHANNEL_1);`**:启动定时器的输入捕获中断,并指定通道1。
21. **`while (1)`**:主循环,可以在这里执行其他任务。


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