加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 1.GPIO中断
    • 2.定时器输入捕获
    • 3.定时器用作计数
    • 总结:
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

MCU如何实现对外部脉冲信号的计数功能?

2023/01/09
1588
阅读需 4 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

有的传感器会输出脉冲信号MCU需要统计脉冲输入的个数,通常有如下实现方式:

1.GPIO中断

原理很简单,利用GPIO的上升沿或者下降沿中断,进中断的次数就是脉冲的个数。只需要在中断服务函数里计数即可。

使用GPIO中断需要注意:

    脉冲信号的频率不能太高,否则MCU可能处理不过来GPIO中断处理程序应尽可能短,否则影响处理速度GPIO中断优先级应高,否则会延迟对脉冲信号的处理

我们先用一个板子产生频率为10Khz的PWM波,时长为100ms 。

下降沿的脉冲数理论为100ms/0.1ms=1000个,实际上因为有少许误差,从上面逻辑分析仪可以看到实际脉冲数为1.009k,即1009个。然后将PWM接到另外一个板子的GPIO引脚上,开启下降沿中断,在中断服务函数中计数,可以看到实际值就是1009。

2.定时器输入捕获

输入捕获常用来测量脉冲宽度和频率,它也可以用来对脉冲计数。它的原理和上述GPIO中断类似,只不过用的是定时器的输入捕获中断。

3.定时器用作计数

定时器和计数器其实很相似,只不过定时器是对内部的时钟脉冲进行计数,计数到一定数值时就可以根据频率,计算出时间。

而计数器是对外部脉冲进行计数,即外部引脚每发生一次变化,计数器就计数一次。

可以将外部脉冲信号接入到MCU的TIMx_ETR引脚,就可以使用MCU的定时器来计数。

它的使用也很简单,主要就是配置TIMx_SMCR寄存器(slave mode control register),具体可以参考芯片参考手册。

可以看到定时器CNT的值就是脉冲的个数。

总结:

1)尽量使用TIMER ETR引脚通过计数器方式来实现脉冲计数,如果条件不允许,外部脉冲输入频率不是很高,也可以使用GPIO中断来实现,不过还是要同时考虑高频中断对整体系统的影响。比如上面MCU主频是48Mhz,将10Khz调整为100Khz,实测GPIO中断还可以准确计数,但是当再继续增大到1Mhz时,就处理不过来了,实测发出约50000个脉冲,GPIO中断只测出了10206个,而使用计数器模式则可以准确的计数。

2)如果使用GPIO中断计数,要特别注意GPIO上不能有接地的电容,否则会改变脉冲波形,导致错误的计数。

关注公众号,扫码加入嵌入式交流群:

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
STM32H743VIT6TR 1 STMicroelectronics High-performance and DSP with DP-FPU, Arm Cortex-M7 MCU with 2MBytes of Flash memory, 1MB RAM, 480 MHz CPU, Art Accelerator, L1 cache, external memory interface, large set of peripherals

ECAD模型

下载ECAD模型
暂无数据 查看
PIC32MX795F512L-80V/PT 1 Microchip Technology Inc 32-BIT, FLASH, 80 MHz, RISC MICROCONTROLLER, PQFP100, 12 X 12 MM, 1 MM HEIGHT, LEAD FREE, PLASTIC, TQFP-100

ECAD模型

下载ECAD模型
$12 查看
ATXMEGA256A3U-AUR 1 Atmel Corporation RISC Microcontroller, 16-Bit, FLASH, AVR RISC CPU, 32MHz, CMOS, PQFP64, 14 X 14 MM, 1 MM THICKNESS, 0.80 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, MS-026AEB, TQFP-64
$7.71 查看

相关推荐

电子产业图谱

TopSemic,让芯片使用更简单。 专注分享:嵌入式,单片机,STM32,ARM,RTOS,Linux, 软硬件,半导体,电子技术等相关内容。