STM32使用定时器实现输入捕获

输入捕获简介
输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。STM32的定时器，除了TIM6和TIM7，其他定时器都有输入捕获功能。

STM32的输入捕获，简单地说就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将此刻定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的通道的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。

使用TIM2输入捕获的配置步骤：
1、开启TIM2时钟，配置PA0为下拉输入。
需要使用到PA0作为TIM2_CH1上面的脉冲输入。
2、设置TIM2的ARR和PSC ，预分频系数与预装载值
3、设置TIM2的CCMR1
CCMR1寄存器控制着输入捕获1和2的模式，包括映射关系，滤波和分频等。、
4、设置TIM2的CCER，开启输入捕获，并设置为上升沿捕获。
CCER是定时器的开关，并且可以设置输入捕获的边沿。
5、设置TIM2的DIER，使能捕获和更新中断，并编写中断服务函数。
因为我们要捕获的是高电平信号的脉宽。所以，第一次捕获是上升沿，第二次捕获是下降沿。所以必须在捕获上升沿之后，设置捕获边沿就下降沿。同时如果脉宽比较长，那么定时器就会溢出，必须对溢出做处理。这两件事我们都是在中断中实现的，所以这里必须开启捕获中断和更新中断。
6、设置TIM2的CR1，使能定时器

代码如下：

//TIM2_Cap初始化
//arr 自动重装载值
//psc 预分频系数
void TIM2_Cap_Init(u16 arr,u16 psc){

    RCC->APB1ENR |= 1<<0;    //使能定时器时钟
    RCC->APB2ENR |= 1<<2; //使能GPIOA时钟
    GPIOA->CRL &= 0xFFFFFFF0;//GPIOA 下拉输入
    GPIOA->CRL |= 0x00000008;
    GPIOA->ODR |= 0<<0; //下拉输入

    TIM2->ARR=arr;//自动重装载值  定时器计数到该值的时候发生更新中断
    TIM2->PSC=psc;//预分频系数

    TIM2->CCMR1 |= 1<<0; //CC1通道被配置为输入，IC1映射到TI1上
    TIM2->CCMR1 |= 1<<4; //采样频率，2个事件后生效

    TIM2->CCER |= 1<<0; //捕获使能
    TIM2->CCER |= 0<<1; //上升沿捕获

    TIM2->DIER |= 1<<1; //允许捕获/比较中断
    TIM2->DIER |= 1<<0; //允许更新中断
    TIM2->CR1 |= 1<<0; //使能计数器

    MY_NVIC_Init(2,0,TIM2_IRQn,2); //中断分组
}

如果需要完成一次高电平脉宽的捕获，在完成上升沿捕获之后就需要重新设置捕获的方向，设置成下降沿捕获，当成功完成一次上升沿-下降沿捕获，就可以通过定时器的计数器的值计算出此次捕获的高电平的脉宽。

同时在完成上升沿捕获后，会出现计数器溢出的情况，我们还需要在中断中处理计数器溢出的情况。

所以在定时器中断中我们需要做两件事

1、处理溢出情况

2、上升沿 下降沿之间的转换

有很多种方式，下面是我的处理方式：

//中断处理
u8 TIM2_CAP_STA = 0;
u16 TIM2_CAP_VALUE = 0;
void TIM2_IRQHandler(void){
    u16 INT_IP = TIM2->SR;

    if(INT_IP&(1<<0)){//溢出
        if(TIM2_CAP_STA&0x3F){//脉宽太长
            if(TIM2_CAP_STA&0x40){//已经捕获到上升沿
                TIM2_CAP_STA |= 1<<7;//设置成功捕获
                TIM2_CAP_VALUE = TIM2->CCR1; //获取捕获的值
                TIM2->CCER &= 0<<1; //上升沿捕获
              TIM2->CCER |= 1<<0; //使能捕获
            }
            else{
                TIM2_CAP_STA = 0;
                TIM2_CAP_VALUE = 0;
            }
        }
        else
            TIM2_CAP_STA++;
    }

    if(INT_IP&(1<<1)){ //捕获
        if(TIM2_CAP_STA&0x40){//已经捕获到上升沿
            TIM2_CAP_STA |= 1<<7;//设置成功捕获
            TIM2_CAP_VALUE = TIM2->CCR1; //获取捕获的值
            TIM2->CCER &= 0<<1; //上升沿捕获
            TIM2->CCER |= 1<<0; //使能捕获
        }else{//还没捕获到上升沿
            TIM2_CAP_STA |= 1<<6; //设置捕获到上升沿
            TIM2_CAP_VALUE = 0;
            TIM2->CCER |= 1<<1; //下降沿捕获
            TIM2->CNT = 0; //计数器清零
        }
    }
    TIM2->SR=0;//清除定时器状态（中断标志）
}

在中断处理的过程中需要注意两件事：
1、更新中断和捕获中断的处理顺序

2、重新设置为上升沿捕获的书写方式

      TIM2->CCER &= 0<<1; //上升沿捕获
      TIM2->CCER |= 1<<0; //使能捕获