MCU是如何統(tǒng)計脈沖信號輸入個數(shù)的呢？

有的傳感器會輸出脈沖信號，MCU需要統(tǒng)計脈沖輸入的個數(shù)，通常有如下實(shí)現(xiàn)方式：

1.GPIO中斷

原理很簡單，利用GPIO的上升沿或者下降沿中斷，進(jìn)中斷的次數(shù)就是脈沖的個數(shù)。只需要在中斷服務(wù)函數(shù)里計數(shù)即可。

使用GPIO中斷需要注意：

脈沖信號的頻率不能太高，否則MCU可能處理不過來

GPIO中斷處理程序應(yīng)盡可能短，否則影響處理速度

GPIO中斷優(yōu)先級應(yīng)高，否則會延遲對脈沖信號的處理

我們先用一個板子產(chǎn)生頻率為10Khz的PWM波，時長為100ms 。

下降沿的脈沖數(shù)理論為100ms/0.1ms=1000個，實(shí)際上因?yàn)橛猩僭S誤差，從上面邏輯分析儀可以看到實(shí)際脈沖數(shù)為1.009k，即1009個。

然后將PWM接到另外一個板子的GPIO引腳上，開啟下降沿中斷，在中斷服務(wù)函數(shù)中計數(shù)，可以看到實(shí)際值就是1009。

2.定時器輸入捕獲

輸入捕獲常用來測量脈沖寬度和頻率，它也可以用來對脈沖計數(shù)。

它的原理和上述GPIO中斷類似，只不過用的是定時器的輸入捕獲中斷。

3.定時器用作計數(shù)

定時器和計數(shù)器其實(shí)很相似，只不過定時器是對內(nèi)部的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，計數(shù)到一定數(shù)值時就可以根據(jù)頻率，計算出時間。

而計數(shù)器是對外部脈沖進(jìn)行計數(shù)，即外部引腳每發(fā)生一次變化，計數(shù)器就計數(shù)一次。

可以將外部脈沖信號接入到MCU的TIMx_ETR引腳，就可以使用MCU的定時器來計數(shù)。

它的使用也很簡單，主要就是配置TIMx_SMCR寄存器（slave mode control register），具體可以參考芯片參考手冊。

可以看到定時器CNT的值就是脈沖的個數(shù)。

總結(jié)：

1）盡量使用TIMER ETR引腳通過計數(shù)器方式來實(shí)現(xiàn)脈沖計數(shù)，如果條件不允許，外部脈沖輸入頻率不是很高，也可以使用GPIO中斷來實(shí)現(xiàn)，不過還是要同時考慮高頻中斷對整體系統(tǒng)的影響。比如上面MCU主頻是48Mhz，將10Khz調(diào)整為100Khz，實(shí)測GPIO中斷還可以準(zhǔn)確計數(shù)，但是當(dāng)再繼續(xù)增大到1Mhz時，就處理不過來了，實(shí)測發(fā)出約50000個脈沖，GPIO中斷只測出了10206個，而使用計數(shù)器模式則可以準(zhǔn)確的計數(shù)。

2）如果使用GPIO中斷計數(shù)，要特別注意GPIO上不能有接地的電容，否則會改變脈沖波形，導(dǎo)致錯誤的計數(shù)。

審核編輯：劉清