版主，请教个PWM_INPUT问题

dangelzsp

版主，请教个PWM_INPUT问题 [复制链接]

STM32101RC， CPU主频18MHz，TIM4分频值180，所以timer4主频100000Hz
现在我输入一个3.320KHz的频率，用PWM_INPUT方式捕获，读出值为3315，误差感觉比较大。我需要的精度是正负0.5Hz。 如果输入频率降低，精度会变好。

输入频率范围0-4KHz。

PWM_INPUT方式精度可以做到多少？

hjkl645

                                 楼主可以通过软件处理来减小误差啊

钟亥

你的问题与分辨率有关。

如果设置TIMER的频率为100kHz，计数器每计数一次，则是10us。

3.320kHZ的信号，周期为1/3320=3012us，计数器的计数值要么是301，要么是302，再换算回来就是3322或是3311，可见你得到的3315已经是非常好的结果。

按照这个思路，你通过把TIMER的频率提高(比如1MHz)，就可以达到高的精度。

sanoboy

                                 在调捕获的时候，始终无法很好的解决定时器溢出的问题，特别是溢出很多次，不知版主是否有好的方法

SDFSADFSAD

                                 可以判断溢出次数，然后软件处理

gesonglin007

                                 使用溢出中断，按照5楼的办法做就可以了。

gary_81

                                 如果只捕获一路，可以再每次捕获完后，把定时器清零，这样就可以防止定制器周期读数，导致的溢出，当然，单次如果还是溢出，说明频率相当低，还是要按照楼上的做

mshop

谢谢版主！ 不过TIM频率越高，对于低频率的输入，精度就差了。

momobt

谢谢版主！ 不过TIM频率越高，对于低频率的输入，精度就差了。

这怎么可能？你能保证你的操作正确吗？

按照我在3楼给出的计算方法，应该是TIM频率越高，精度越高才对呀。

huoyunbx

不是，我的意思是： 我现在输入频率范围是0---4KHz。
我现在TIM主频跑到最高，36MHz， 4K的输入精度是没问题了。 但是如果按照这个频率，T=0.027us，那么当输入频率是1Hz的时候，周期是1S；  因为计数器是16位的，所以65536*0.027 = 1796.472us，不可能达到1S， 如果我打开UIF标志，那要连续计数了。那样的话，我是否必须要用输入捕获模式？ 我其实不想用输入捕获模式，因为中断开销很大，我还是倾向于用PWM_INPUT模式。

niuqingjun

1）你要求的精度是多少？

2）是否可以进行2次测量？先用较低的TIM频率测量输入信号，得到低精度的数据，再提高TIM频率至合适的范围，得到高精度的数据。

qinxuewei101

Maximum error 0.5% 1-1000Hz; +/-0.5Hz, 1000-4000Hz; +/-0.5%

我设了TIM时钟频率后，就不会去变动了。因为Flow是外接的，所以对CPU来说，不知道Flow什么时候会接上，一旦接上了，就要准确测出频率。

zhongqihu2008

                                 改变TIM时钟频率是个很容易的事情，时间也不长；为什么程序中不能改变TIM时钟频率？有什么难处吗？

小百货

关键无法确定接进来的Flow是多少频率，而是需要CPU去测量的。
而且一旦接了Flow，如果这时候是3KHz，在不断掉Flow情况下，Flow的输入频率还是会改变的，可能过一会就变成100Hz了，再一会变成1Hz

zhangy11

我的意思是先测量出信号的频率(虽然精度不够)，再改变TIM频率以提高精度。

因为改变TIM时钟频率再次测量，并不需要花很长时间，不影响外部信号的改变，只要外部信号保持3个周期不变即可。如果外部信号不能在3个周期内保持不变，你的测量意义也就不大了。

kpbearmo

                                 这样子的话，临界点是不好预估的。

风过尘扬

我刚才计算了一下，如果我TIM主频跑到最高，36MHz，那么对于4K的Flow输入来说，精度肯定是最高的。
36MHz/65536 = 549.31Hz， 也就是说当TIM在36MHz的时候，我能检测到的精确的频率最小值是550Hz。再往下肯定精度失去，必须要计算溢出次数来重新计算计数值了。
也就是说在低频的时候，必须去计算UG更新事件的次数了，以此来重新计算计数值。

是这样吧

SHOWA

如果TIM计数器的频率是F_counter，则最小步长为1/F_counter，按照12楼的要求+/-0.5%，可以计算出测量一个频率的最小步长至少需要多少。

比如测量1Hz的信号，最小步长至少应小于5ms，即只要计数器的频率大于200Hz就可以满足要求。

我们知道计数器是16位的，它溢出之前最多可计数65536次，因此设定计数器的频率为F_counter时，可测量的最低频率是F_counter/65536。

根据这2个条件，可以很容易地找到临界点。

例如，你要求的测量范围是1~4000Hz，则可以先设定计数器的频率为小于65kHz的某个数值，这样足以测量1~4000Hz的所有频率，当检测出信号的频率范围，再按照前述的限定条件，重新计算计数器的频率，再进行一次测量，即可得到足够精度的结果。

假设设定计数器的频率为65kHz，如果计数器只计数16次，则可知输入信号为大于3823Hz，接近4000Hz，这时你可以再设定计数器频率为36MHz，即可得到精确的结果。

gsypuma

UIF：更新中断标记 (Update interrupt flag) 位0 当产生更新事件时该位由硬件置’1’。它由软件清’0’。 0：无更新事件产生； 1：更新中断等待响应。当寄存器被更新时该位由硬件置’1’： ? 若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，当TIMx_EGR寄存器的UG=1时产生更新事件(软件对计数器CNT重新初始化)； ? 若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，当计数器CNT被触发事件重初始化时产生更新事件

我想请问一下，如果计数溢出，那么UIF肯定是置位的，硬件自动清零。 当CNT再次从0开始计数到某一值，未溢出。此时CC1IF置位，那么我肯定能得到当前总计数值是65536+当前CNT值，这样频率就可以计算出。不过我想问的是，这时的CC1IF置位，会导致UIF也置位吗？ 如果UIF只跟计数值溢出重新归零有关，那我就可以直接判断溢出次数和最后一次CC1IF置位时的值，即可计算出频率了。

yanhaihaha

谈谈目前我的想法：
依然采用PWM_INPUT模式，当频率>=36MHz/65536 = 549.31Hz时，原PWM_INPUT中断处理方式等都不变。
当频率<549.31Hz时，当CNT达到65536时，肯定还没有一个周期结束，此时CNT归零，产生一个UIF事件中断位。TIM肯定进中断，中断里面记录这次计数值count，并清零SR的bit[0]。因为CC1IF此时肯定还未触发，所以理论上继续进中断，如果CNT溢出，则下一次中断count值++。

中断服务程序先判SR的bit[0],再判bit[1].  当周期结束的时候，肯定会进入CC1IF，bit[1]的处理，此时读出CNT值，再加上count*65536，那么整个值就应该是周期值了。

不过在具体操作时，我先Flow输入600Hz，理论上应该计数值未溢出，直接就中断里面判断CC1IF了。count应该还是0，但是好像SR的bit[0]位进了许多次，count值我发觉有0x15，不知道是哪里有问题。请教了。谢谢了。

附tim中断，IT_Update和IT_CC1中断都已打开：
    IT_Status = TIM4->SR & (TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update);
    IT_Enable = TIM4->DIER & (TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update);

    IT_Flag = IT_Status & IT_Enable;
    TIM4->SR = (INT16U)(~(TIM_IT_CC1 | TIM_IT_Update));

    if (ValBit(IT_Flag, 0))
    {
        O4FLOW2_FreqA_Step_CNT1++; //初始值是0
        TIM4->SR &= 0xfffe;
    }

//==
    if (ValBit(IT_Flag, 1))
    {        // TIM_IT_CC1
        // Clear TIM2 Capture compare interrupt pending bit
        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_CC1);

        // Get the Input Capture value
        O4Flow2_FreqA_IC1Value1 = TIM_GetCapture1(TIM4);

        if (O4Flow2_FreqA_IC1Value1 != 0)
        {
            // Duty cycle computation
            //DutyCycle = (TIM_GetCapture1(TIM2) * 100) / IC2Value;
            
            O4Flow2_FreqA_IC1Value1 += 0x10000*O4FLOW2_FreqA_Step_CNT1;
            // Frequency computation
            O4Flow2_FrequencyA = 36000000000  / O4Flow2_FreqA_IC1Value1;
        }
        else
        {
            //DutyCycle = 0;
            O4Flow2_FrequencyA = 0;
        }
    }