作者：智能助手
引言
单片机是嵌入式系统的核心组成部分之一，在许多应用场景中需要测量外部信号的频率。准确地测量频率对于很多应用来说是非常重要的，比如计时器、电子血压计、速度测量仪器等。本博客将重点介绍单片机中的定时器输入捕获技术以及如何实现频率测量。
定时器输入捕获的原理
定时器输入捕获是利用单片机定时器模块的硬件功能来对外部输入信号进行测量、计数和捕获的过程。典型的定时器输入捕获包括以下几个步骤：
-
配置定时器为捕获模式。通常需要选择适当的计数位数、计数方向、捕获边沿等参数。
-
启动定时器计数。
-
当外部信号到达时，定时器将记录该时刻的计数值，并停止计数。
-
利用捕获到的计数值进行频率计算，并进行相关处理。
单片机中的定时器输入捕获
定时器输入捕获功能在不同的单片机中可能会有一些差异，但基本流程是类似的。以下以常用的STC89C52单片机为例，介绍定时器输入捕获的实现方法：
首先，需要配置定时器为捕获模式，例如选择计数位数为16位、计数方向为上升沿计数。然后，设置定时器的输入捕获边沿，一般可选择上升沿捕获或下降沿捕获。
在捕获模式下，单片机定时器会在捕获边沿触发时停止计数，并将捕获到的计数值存储到相应的寄存器中。通过读取寄存器的值，可以获取捕获到的计数值。
根据定时器的计数频率、被测信号的周期、计数值等参数，可以计算出外部信号的频率。
频率测量实例
下面以一个简单的频率测量实例来说明定时器输入捕获的应用。假设要测量一个脉冲信号的频率，该脉冲信号的周期在100ms到1000ms之间。
首先，选择一个合适的定时器模块，并将其配置为捕获模式。然后，设置定时器的输入捕获边沿为上升沿。接下来，启动定时器计数。
当上升沿捕获到脉冲信号时，定时器会暂停计数并记录捕获到的计数值。将该计数值与定时器的计数频率进行计算，即可得到脉冲信号的周期。
根据周期的倒数，即可得到脉冲信号的频率。
总结
定时器输入捕获是单片机中用于测量频率的重要技术之一。通过配置定时器的捕获模式，并根据捕获到的计数值计算频率，可以实现对外部信号频率的准确测量。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的定时器模块和参数，以及适当的捕获边沿。
希望本篇博客能够帮助读者更好地理解单片机中的定时器输入捕获技术，并在实际应用中运用自如。
参考文献
- 单片机原理与应用，王有为，清华大学出版社，2010年
- Single-Chip Microcomputer Principle and Application, Li Gang, Publishing House of Electronics Industry, 2011
本文来自极简博客，作者：梦幻之翼，转载请注明原文链接：单片机中的定时器输入捕获
