一、需求

使用STM32F407 測量外部輸入方波信號的周期，信號變化范圍：45HZ~55HZ，測量分辨率0.001HZ。

二、配置

• stm32Cubemx：version 6.1.1
• HAL庫：1.25.2
• MDK：5.34
• C Compiler：ARMCC 6.16?

三、分析

采用定時器的PWM輸入捕獲模式，讀取定時器在兩個信號脈沖上升沿之間計數值，即可。

50Hz測量分辨率為0.001Hz，即測量頻率精確到小數點后三位，測量精度非常高，因此必須盡可能提高定時器的運行頻率。此外，還要考慮定時器的位數，防止計數超過定時器的最大計數值。

參考STM32F407的技術手冊，定時器TIM2~TIM5、TIM12~TIM14受限于APB1總線的最大時鐘（42MHz），定時器TIM1、TIM8~TIM11受限于APB1總線的最大時鐘（84MHz）。

送到Timer的時鐘還會被系統二倍頻，因此，TIM2~TIM5、TIM12~TIM14的最大時鐘為84MHz，TIM1、TIM8~TIM11的最大時鐘為168MHz。

還需要考慮計數值的最大計數范圍，例如在最大時鐘168MHz運行時，到50HZ的計數值應該為168M/50 = 3360000，這遠超過16位計數器的65535。因此，需要折中考慮。

經過分析，32位定時器TIM5，運行在84MHZ時，是比較滿足要求的，50HZ此時的計數值為84M/50 = 1680000, 32位計數器能hold住。

四、cubeMx配置

4.1 時鐘設置

TIM5掛在APB1上，保證APB1最大速度42MHz，可得到APB1的Timer時鐘84MHz。

4.2 TIM設置

選擇TIM5，使用PWM 的通道1輸入：

定時器的預分頻系數PSC設置為0，即不分頻。PWM設置為TI1FP1上升沿觸發，SlaveModeController設置ResetMode，即捕獲到上升沿就重置計數。InputFilter用于設置輸入濾波，當識別到多少個電平信息后認為是穩定的邊沿到達。

然后開啟全局中斷

設置CH1的GPIO為下拉，以保證穩定外部觸發。

其他配置包括串口UART之類的，正常配置即可。保存，生成工程代碼。

五、計算頻率

• 在MDK工程中，使用 HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim5,TIM_CHANNEL_1)，啟用定時器的PWM捕獲功能。
• 在void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) 中斷函數中獲取定時器的計數值，并計算出頻率。
• 使用HAL_TIM_ReadCapturedValue讀取計數值。

main.c代碼如下：

中斷處理函數如下：

主函數main.c中每500ms打印一次頻率測量值。

信號發生器輸出頻率50Hz，實際測得的值為49.99672699HZ，一直很穩定，小數點后4位不變化，說明精度可以保證到0.0001Hz，固定誤差是0.004Hz，在輸出結果時進行誤差補償即可，這部分誤差有可能是信號發生器本身或者連接線的問題，是可以滿足測量任務的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32F407 CubeMx使用定时器测量信号频率 分辨率0.001Hz的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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