多通道输入捕获干扰问题，诉求大佬们帮忙解决，感谢！
<p>写了一个多通道输入捕获的代码，代码见附件。</p><p>目的是想通过TIM3的四个通道同时捕获风扇转速反馈回来的方波波形，再计算相应的转速，风扇方波波形如下图：</p>
<p> </p>
<p>在调试过程中发现，如果我单独捕获某一个通道的频率时数值是很稳定的，但是两个或者多个一起捕获时，通道数值跳变的很厉害！一直找不到原因。在百度上搜索也没有相关资料，但是看到一篇关于多通道PWM波形输出时有类似情况，说是通道之间干扰。不知道是不是这个原因，也不知道如何去解决。还请大佬们帮忙提供下思路、难道非得一个定时器捕获一个风扇么？我总共12个风扇呐！<img height="51" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/cry2.gif" width="66" /></p>
<pre>
<code>四通道输入捕获代码如下：
#include "stm32f10x.h" // Device header
/**
* 函 数：风扇转速捕获初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void FG_Capture_Init(uint16_t ARR,uint16_t PSC)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); //开启TIM3的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //开启GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启GPIOB的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //将PA6、PA7引脚初始化为上拉输入
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7); //将引脚电平全部拉低
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //将PB0、PB1引脚初始化为上拉输入
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1); //将引脚电平全部拉低
/*配置时钟源*/
TIM_InternalClockConfig(TIM3); //选择TIM3为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟
/*时基单元初始化*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = ARR; //计数周期，即ARR的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = PSC; //预分频器，即PSC的值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimBaseInit，配置TIM3的时基单元
/*输入捕获初始化*/
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //极性，选择为上升沿触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //捕获预分频，选择不分频，每次信号都触发捕获
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //输入信号交叉，选择直通，不交叉
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit,配置TIM3的输入捕获通道
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //选择配置定时器通道2
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_3; //选择配置定时器通道3
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4; //选择配置定时器通道4
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
/*中断分组优先级初始化*/
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //先占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //从优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //配置寄存器
/*
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //先占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //从优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);*/ //配置寄存器
//允许更新中断，允许CCxIE捕获中断
// TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC2|TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4,ENABLE);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1|TIM_IT_CC3,ENABLE);
/*选择触发源及从模式*/
// TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1); //触发源选择TI1FP1
// TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset); //从模式选择复位
//即TI1产生上升沿时，会触发CNT归零
/*TIM使能*/
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能TIM3，定时器开始运行
}
uint8_t TIM3CH_CAPTURE_STA = {0}; //输入捕获状态数组
uint16_t TIM3CH_CAPTURE_VAL = {0}; //输入捕获值数组
/*输入捕获状态数组位说明：
--------------------------------------------------------------
bit7 | bit6 | bit5~0
------------|----------------|--------------------------------
捕获完成标志|捕获到高电平标志|捕获到高电平后定时器溢出的次数
--------------------------------------------------------------
*/
/**
* 函 数：定时器3中断服务程序
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
//CH1
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X80) == 0) //若bit7为0，还未捕获到一个完整的周期
{
//溢出中断处理部分
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)//检测定时器3是否发生中断
{ //若发生中断
if(TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X40) //若bit6为1，即已经第一次捕获到高电平
{
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X3F) == 0X3F) //若高电平太长，且溢出次数超过bit5~0可实现的计数
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80; //将bit7赋值为1，标记成功捕获了一次
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;
}
else
TIM3CH_CAPTURE_STA++; //溢出次数+1
}
}
//捕获中断处理
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC1) != RESET) //捕获1发生捕获事件
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA&0X40) //捕获到第二个上升沿
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80; //标记捕获到一个完整的周期，给主程序处理
TIM3CH_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture1(TIM3); //获取事件
}
else //捕获到第一个上升沿
{
TIM3CH_CAPTURE_STA = 0; //清空标志位
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0; //清空计时器
TIM_SetCounter(TIM3,0); //清空定时器
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X40; //标记捕获到第一个上升沿
}
}
}
//清除中断标志位
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update);
//CH2
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X80) == 0)
{
//溢出中断处理部分
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X40)
{
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X3F) == 0X3F)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;
}
else
TIM3CH_CAPTURE_STA++;
}
}
//捕获中断处理
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC2) != RESET) //捕获2发生捕获事件
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA&0X40)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture2(TIM3);
}
else
{
TIM3CH_CAPTURE_STA = 0;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0;
TIM_SetCounter(TIM3,0);
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X40;
}
}
}
//清除中断标志位
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC2 | TIM_IT_Update);
//CH3
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X80) == 0)
{
//溢出中断处理部分
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X40)
{
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X3F) == 0X3F)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;
}
else
TIM3CH_CAPTURE_STA++;
}
}
//捕获中断处理
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC3) != RESET) //捕获3发生捕获事件
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA&0X40)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture3(TIM3);
}
else
{
TIM3CH_CAPTURE_STA = 0;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0;
TIM_SetCounter(TIM3,0);
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X40;
}
}
}
//清除中断标志位
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC3 | TIM_IT_Update);
//CH4
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X80) == 0)
{
//溢出中断处理部分
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X40)
{
if((TIM3CH_CAPTURE_STA & 0X3F) == 0X3F)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0XFFFF;
}
else
TIM3CH_CAPTURE_STA++;
}
}
//捕获中断处理
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC4) != RESET) //捕获4发生捕获事件
{
if(TIM3CH_CAPTURE_STA&0X40)
{
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X80;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = TIM_GetCapture4(TIM3);
}
else
{
TIM3CH_CAPTURE_STA = 0;
TIM3CH_CAPTURE_VAL = 0;
TIM_SetCounter(TIM3,0);
TIM3CH_CAPTURE_STA |= 0X40;
}
}
}
//清除中断标志位
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_CC4 | TIM_IT_Update);
}
</code></pre>
<p>主程序代码如下：</p>
<p> </p>
<p>多个通道捕获时现象如下视频：865639522c91c9c2a61b2c2b4e515a60</p>
<p>单个通道捕获时现象如下视频：c2a04992109ffb7c053b6ca83dec1a50<br />
</p>
<h1> STM32输入捕获--“PWM输入模式”（可拓展多路同时捕获）</h1>
<p>https://www.eeworld.com.cn/mcu/hisic555691.html</p>
tagetage 发表于 2024-12-16 16:11
STM32输入捕获--“PWM输入模式”（可拓展多路同时捕获）
https://www.eeworld.com.cn/m ...
<p>我认真学习下，非常谢谢您！<img height="73" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/wanwan42.gif" width="82" /></p>
<p>你的要监测12个风扇的PWM转速值，要我做的话我会用硬件的多通道选择器，比如用2个8通道选择器做一个16通道选择器，用74HC251做，软件用一个PWM定时器捕获就行，因为风扇的速度不会变化太快太频繁，12分时扫描就可以了。。</p>
tagetage 发表于 2024-12-16 16:25
你的要监测12个风扇的PWM转速值，要我做的话我会用硬件的多通道选择器，比如用2个8通道选择器做一个16通道 ...
<p>您说的有道理，我之前也考虑过这种方案，但是我看有这么多个输入捕获通道，我就想着用起来，但是现在遇到这个问题，不知道是不是通道间有干扰还是咋回事？</p>
<div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>有没哪位大佬知道这是什么原因导致的不？我还是想找出原因，不甚感激！</p>
</div><script>showreplylogin();</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script"),eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>各个输入捕获通道应该是可以互不干扰、独立运作的，仔细梳理下你的软件前后台处理过程是否存在错误操作或共享冲突</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>zhoupxa 发表于 2024-12-16 22:55
各个输入捕获通道应该是可以互不干扰、独立运作的，仔细梳理下你的软件前后台处理过程是否存在错误操作或共 ...
<p>好的，感谢回复！我感觉应该是四个捕获通道不停的来中断，进入中断，OLED我采用的软件模拟的形式，是不是OLED刷新不过来导致显示错误，实际上捕捉回来的是没有错误的</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>楼主的问题有进展没有啊 ？？？</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>tagetage 发表于 2024-12-21 17:28
楼主的问题有进展没有啊 ？？？
<p>有进展的，非常感谢您的建议，之前干扰的问题我通过定时器设定标志位定时进行各通道输入捕获，然后再通过OLED显示就没问题了！但是速度稍快还是会出现错乱。索性我就按照您建议的方法通过74HC251来设计了，现在测试结果显示十分正常，且可以任意设置捕获时间，真的非常感谢您<img height="48" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/congra.gif" width="48" /></p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>Tacking 发表于 2024-12-23 11:24
有进展的，非常感谢您的建议，之前干扰的问题我通过定时器设定标志位定时进行各通道输入捕获，然后再通过 ...
<p>另外有个问题还想请教下您：我这四个风扇的FG信号输入到stm32的IO口，但是需要监测这些FG信号的方波什么时候会没有？（也就是监测风扇转不转），经过测试，在风扇不转的时候，FG信号会一直处于高电平，有没什么好的方法来进行监测stm32的IO口是否一直处于高电平啊？</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>Tacking 发表于 2024-12-23 11:26
另外有个问题还想请教下您：我这四个风扇的FG信号输入到stm32的IO口，但是需要监测这些FG信号的方波什么 ...
<p>很高兴你采纳了我的建议并取得了很好的效果。</p>
<p>来进行监测stm32的IO口是否一直处于高电平啊？----用软件办法比较好。也可以想办法把74HC251的反向输出端用上。</p>
<p>1，定时器里查询IO电平。次数太多就是风扇停转。</p>
<p>2，74HC251的输出还有也反向输出端，可以做IO电平或边沿中断输入，在软件里判断，有中断则正常，没有中断超时则出错。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>就是74HC251的反向输出端用上，在接一个IO做查询，或中断处理。我想你也能明白。。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>tagetage 发表于 2024-12-23 11:48
就是74HC251的反向输出端用上，在接一个IO做查询，或中断处理。我想你也能明白。。
<p>我现在的做法就是将反向端用上了；</p>
<p>IO轮询的话，我考虑的是：一直轮询监测是否是高电平的话，风扇正常运转的话，可能也会刚好多次轮循到高电平的状态，这样会出现误判断</p>
<p>利用中断最好，但是我不知道怎么去判断中断有没有？我尝试了下去监测中断标志位，但是没有达到效果<img height="50" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/funk1.gif" width="53" />。不知道是不是我监测中断的方式不对？按理说没有上升沿或者下降沿它是不会有中断的。</p>
<p>非常感谢您的指导！</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>Tacking 发表于 2024-12-23 12:00
我现在的做法就是将反向端用上了；
IO轮询的话，我考虑的是：一直轮询监测是否是高电平的话，风扇正常 ...
<p>IO轮询的话，我考虑的是：一直轮询监测是否是高电平的话，风扇正常运转的话，可能也会刚好多次轮循到高电平的状态，这样会出现误判断---------听你这话你软件编程不是老手吧，</p>
<p>这得考虑风扇的最小转数，然后计算PWM值的周期时间，然后在这个时间内最少做3次查询就不会出现误判断。</p>
<p>或者直接判断读到的PWM值来判断（但是这个方法我不太确定好不好用）。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>不知道是不是我监测中断的方式不对？按理说没有上升沿或者下降沿它是不会有中断的。</p>
<p>非常感谢您的指导！------这个编程你还是画一个流程图比较好，条例会比较清晰，你是不是没有画流程图。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'>tagetage 发表于 2024-12-23 12:19
不知道是不是我监测中断的方式不对？按理说没有上升沿或者下降沿它是不会有中断的。
非常感谢您的指导！ ...
<p>是的，我画个流程图，再重新试试，非常感谢！</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>有几个软件的方法都能做，但是我认为最适合你的方法是，计算风扇的最小转数，然后计算PWM值的周期时间，然后在这个时间内最少做3次查询的这个的方法。</p>
</div><script>showreplylogin();</script> <div class='shownolgin' data-isdigest='yes'><p>按理说没有上升沿或者下降沿它是不会有中断的。-------是的，但是我上面也说了，，在软件里判断，有中断则正常，没有中断超时则出错。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>
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