理解stm32定时器中的输入捕获滤波器

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1、理解STM32定时器中的输入捕获滤波器关于STM32定时器中的输入捕获滤波器的功能描述，在中文参考手册中描述如下：我不理解官方的说明，在网上搜了老半天，基本都是下面这几句话:1）当滤波器连续采样到N次个有效电平时，认为一次有效的输入电平。2）该数字滤波器实际上是个事件计数器，它记录到N个事件后会产生一个输出的跳变。例如：当f(CK_INT)=72MHz,CKD[1:0]=01时，选择f(DTS)=f(CK_INT)/2=36MHz;而ETF[3:0]=0100,则采样频率f(SAMPLING)=f(DTS)/2=1

2、8MHz,N=6,此时高于3MHz的信号将被这个滤波器滤除，这样就有效地屏蔽了高于3MHz的干扰。看了这些说法，我还是不理解这个数字滤波器到底是如何工作的，问题如下：问题1：当滤波器连续采样到N次个有效电平时，是输出这个电平？还是输出一个跳变？问题2：当滤波器没有连续采样到N次个有效电平时，输出是的什么？带着这两个问题，我们来分析一下，下面以TIM3为例：首先可以肯定输入捕获过程如下：详细信息见参考手册中的14.2节，通用定时器框图TIM3_CH1(PA.6)---->TI1(外部信号)------->  输入滤波

3、器IC1F[3:0]----->  IC1(滤波器输出信号)------->输入捕获预分频器IC1PSC[1:0]---->捕获/比较1寄存器CCR1从上面的过程可以知道，1）发生输入捕获所需要的跳变沿是由滤波器输出产生的。2）滤波器和预分频器可软件编程，如果IC1F[3:0]=0x0，则滤波器全通，即TI1和IC1是同一个信号。借助这两点分析，我假设的滤波器的工作原理是：问题1猜测答案：当滤波器连续采样到N次个有效电平时，就输出这个有效电平。问题2猜测答案：当滤波器没有连续采样到N次个有效电平时，再从0开始计数，

4、输出一直保持上一次输出的有效电平。例如：滤波器上一次输出是高电平，本次连续采样到N-1个高低平，但第N是个低电平，那么滤波器仍然保持上次输出的高电平，并重新开始计数，记录1次低电平，如果在其后采样的N-1个也是低电平，此时滤波才输出低电平，于是一个下降沿才出现在IC1上。举例：如果我们产生一个f=1MHz的占空比为50%的方波信号，滤波器的采样频率f(SAMPLING)=18MHz，那么如果滤波器要想监测的1MHz信号，并且滤除高频干扰，则理论上N<=9，即f(SAMPLING)/N  >=2*f，这让我想起了《信

5、号与系统》中的“奈圭斯特采样频率”。如下图所示：从上图中我们可以看到，对于1MHz的信号，当采样频率为18MHz时，N最大为9。当N大于9时，是不可能连续采样到大于10个的有效电平的。下面我们验证这个猜测：按照这个猜想，我们先求一下这个数字低通滤波器的最小通带截止频率。令CKD[1:0]=01b,即f(DTS)=f(CK_INT)/4=18MHz;  IC1F[3:0]=1111b,即f(SAMPLING)=f(DTS)/32=562.5KHz,  N=8;由公式f(SAMPLING)/N  >=2*f可得:f<=

6、35.156KHz，也就是说理论上：滤波器可以监测到输入信号频率小于35.156KHz，占空比为50%的方波信号的跳变沿，换句话说，大于35.156KHz的此类信号将被滤除掉。下面是STM32定时器输出频率的计算公式：f(OC1)=72,000,000/(ARR-1)*(PSC-1);50%的PWM波不同频率的计算值如下表：_______________________________________________________________________  fHz        

7、      ARR   

8、   

9、      PSC    

10、    理论上            

11、    实际上40K        

12、    1800-1    

13、      0      

14、    监测不到跳变沿    

15、    监测不到跳变沿36K        

16、    2000-1    

17、      0      

18、    监测不到跳变沿    

19、    监测到跳变沿35.156K    

20、    2048-1    

21、      0      

22、    临界值            

23、    监测到跳变沿35K      

24、  

25、    2057-1    

26、      0      

27、    可检测到跳变沿    

28、    监测到跳变沿_______________________________________________________________________下面是源代码：配置TIM3的通道1(PA.6)输出不同频率的占空比50%的方波，配置TIM3的通道2(