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我有一个 STM32F302CBT6(以 72MHz 运行)项目,我需要测量 4 个信号的频率,每个大约 250kHz。信号连接到 TIM1 channel 1 - 4。
现在,了解 250kHz 太快了(或者是吗?),无法同时处理所有这些输入捕获中断(因为它们可能同步或同时发生......)我想通过一个测量每个 channel 一。我在程序开始时初始化了所有 channel ,并想在测量每个 channel 后逐个启用相应的中断。这是一个合适的想法还是我错过了什么?
问题是在为 channel 1 提供第一个中断后,下一个中断永远不会得到服务,因为虽然中断未启用,但状态寄存器有多个其他中断挂起(CCxIF 和 CCXOF,还有 CxIF)以及过度捕获标志设置。我试图通过读取所有捕获值或设置 TIMx->SR = 0 来避免此问题,但没有帮助。
我将如何测量这些信号以及确保正确捕获每个 channel 的正确方法是什么?
我对此很迷茫,如果您能指出我做错了什么,我将不胜感激。谢谢。
我当前的相关代码就在下面。
这是中断处理程序:
void TIM1_CC_IRQHandler(void) {
if (TIM_GetITStatus(IC_TIMER, IC_CH1) == SET) {
/* Clear TIM1 Capture compare interrupt pending bit */
TIM_ClearITPendingBit(IC_TIMER, IC_CH1);
//Read the capture value
raw_captures[capture_index] = TIM_GetCapture1(IC_TIMER);
capture_index++;
//Also read the others to avoid overcaptures
TIM_GetCapture2(IC_TIMER);
TIM_GetCapture3(IC_TIMER);
TIM_GetCapture4(IC_TIMER);
if(capture_index == 2) {
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH1, DISABLE);
}
} else if (TIM_GetITStatus(IC_TIMER, IC_CH2 == SET)) {
TIM_ClearITPendingBit(IC_TIMER, IC_CH2);
//Read the capture value
raw_captures[capture_index] = TIM_GetCapture2(IC_TIMER);
capture_index++;
TIM_GetCapture1(IC_TIMER);
TIM_GetCapture3(IC_TIMER);
TIM_GetCapture4(IC_TIMER);
if(capture_index == 4) {
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH2, DISABLE);
}
} else if (TIM_GetITStatus(IC_TIMER, TIM_IT_CC3 == SET)) {
//Read the capture value
raw_captures[capture_index] = TIM_GetCapture3(IC_TIMER);
capture_index++;
TIM_GetCapture1(IC_TIMER);
TIM_GetCapture2(IC_TIMER);
TIM_GetCapture4(IC_TIMER);
if(capture_index == 6) {
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH3, DISABLE);
}
} else if (TIM_GetITStatus(IC_TIMER, TIM_IT_CC4 == SET)) {
TIM_ClearITPendingBit(IC_TIMER, TIM_IT_CC4);
//Read the capture value
raw_captures[capture_index] = TIM_GetCapture4(IC_TIMER);
capture_index++;
TIM_GetCapture2(IC_TIMER);
TIM_GetCapture3(IC_TIMER);
TIM_GetCapture1(IC_TIMER);
if(capture_index == 8) {
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH4, DISABLE);
}
} else {
//LOG_WARNING("Unhandled interrupt in the TIM1_CC_IRQHandler"NL);
IC_TIMER->SR = 0; //Clear all other pending interrupts
}
}
这是我的初始化代码,主要基于 Std_Periph_Example:
void input_capture_setup(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
/* TIM clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(IC_CLK, ENABLE);
/* GPIOA clock enable */
RCC_AHBPeriphClockCmd(IC_PORT_CLK, ENABLE);
/* TIM1 channels 1 - 4 pins PA8 - PA11 configuration */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IC1_PIN | IC2_PIN | IC3_PIN | IC4_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Connect TIM pins to AF1 */
GPIO_PinAFConfig(IC_PORT, IC1_PINSRC, GPIO_AF_6);
GPIO_PinAFConfig(IC_PORT, IC2_PINSRC, GPIO_AF_6);
GPIO_PinAFConfig(IC_PORT, IC3_PINSRC, GPIO_AF_6);
GPIO_PinAFConfig(IC_PORT, IC4_PINSRC, GPIO_AF_11);
/* Enable the TIM global Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
/* TIM configuration: Input Capture mode ---------------------
The external signals are connected to TIM1 CH1 - CH4 pin (PA8 - PA11)
The Rising edge is used as active edge,
The TIM1 CCR1 - CCR4 are used to compute the frequency value
------------------------------------------------------------ */
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV8;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
//Initialize all channels one by one
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = IC1;
TIM_ICInit(IC_TIMER, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = IC2;
TIM_ICInit(IC_TIMER, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = IC3;
TIM_ICInit(IC_TIMER, &TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = IC4;
TIM_ICInit(IC_TIMER, &TIM_ICInitStructure);
/* TIM enable counter */
TIM_Cmd(IC_TIMER, ENABLE);
}
在主循环中,我有以下代码在注册前一个 channel 后触发下一个 channel :
void node_handle_capture(void) {
if(!capture_enabled) {
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH1, ENABLE);
capture_enabled = true;
}
else {
switch (capture_index) {
case 2:
LOG_DEBUG("CH1 captured"NL);
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH2, ENABLE);
break;
case 4:
LOG_DEBUG("CH2 captured"NL);
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH3, ENABLE);
break;
case 6:
LOG_DEBUG("CH3 captured"NL);
TIM_ITConfig(IC_TIMER, IC_CH4, ENABLE);
break;
case 8:
LOG_DEBUG("All channels captured"NL);
capture_index = 0;
break;
default:
break;
}
}
}
最佳答案
这里的主要问题似乎是中断处理程序中 channel 2-4 的括号位置中的拼写错误,使用 TIM_GetITStatus(IC_TIMER, IC_CHx == SET)
而不是 TIM_GetITStatus( IC_TIMER、IC_CHx)
另一个问题是中断处理程序以任何顺序接受任何已启用 channel 上的数据,因此可能会跳过 channel 禁用步骤,因为第 2/4/6 或第 8 个样本已在另一个 channel 上捕获,然后继续引发缓冲区溢出。
我的建议是重写中断处理程序,以便以任何顺序接受捕获的数据。在 250 kHz 和 72 MHz 的四个 channel 上,每次捕获产生 72 个周期,这应该可以通过精心编写的代码来实现。
这些可能是完全未经测试的:
enum { SAMPLES_PER_CHANNEL = 2 };
struct Capture_Buffer_t {
volatile size_t index;
volatile uint32_t data[SAMPLES_PER_CHANNEL];
} capture_channels[4];
void TIM1_CC_IRQHandler(void) {
// Determine and acknowledge all latched channels still enabled
TIM_TypeDef *const timer = IC_TIMER;
uint_fast16_t enable = timer->DIER;
uint_fast16_t status = timer->SR & enable;
timer->SR = ~status;
// Process each flagged channel in order
do {
// Extract the first set status bit
uint_fast16_t flag = status & -status;
status &= ~flag;
// Read out the capture value and decode the status bit into a channel index
uint_fast32_t sample;
struct Capture_Buffer_t *buffer;
switch(flag) {
case IC_CH4:
sample = timer->CCR1;
buffer = &capture_channels[0];
break;
case IC_CH3:
sample = timer->CCR2;
buffer = &capture_channels[1];
break;
case IC_CH2:
sample = timer->CCR3;
buffer = &capture_channels[2];
break;
case IC_CH1:
default:
sample = timer->CCR4;
buffer = &capture_channels[3];
break;
}
// Store the sample into the appropriate buffer
size_t index = buffer->index;
buffer->data[index++] = sample;
buffer->index = index;
// Disable interrupts for the channel once its buffer has been filled
if(index == SAMPLES_PER_CHANNEL)
enable &= ~status;
// Continue until all flagged channels have been inspected
} while(status);
// Finally commit the new interrupt status
timer->DIER = enable;
}
...
// Have all channels completed yet?
if(!IC_TIMER->DIER) {
// Then process the data..
}
或者,您可以尝试对四个 DMA channel 进行编程,以自动从每个源 channel 并行捕获数据到目标缓冲区,而无需 CPU 干预。如果丢失捕获事件的问题仍然存在,此选项可提供可靠的低延迟计时。然而,我的经验是,这些外设在编程上可能有些微妙,并且受到各种限制,所以走这条路不是我的第一选择。
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