STM32 IO中断方式测试频率

 一、STM32 IO中断方式测试频率有要求，频率不能过快，目前测试2M没问题，频率过高中断触发就处理不过来。

二、过快的频率得先降频，用D触发器对频率进行降频，如下图所示，2、4、8、16分频，此例用2M时钟进行测试，对2M时钟进行2、4、8、16分频

三、设置一个定时器，用于计时，可用于测试一段函数使用的时间

用TIM2或TIM5定时器，是因为计数器可以支持到32位，一般都可以满足测试函数时间，而不需要再去写定时器中断函数。

定时器框图如下：

（1）、自动重装载寄存器TIM_Period 设置最大，也就0~0xFFFFFFFF

（2）、预分频TIM_Prescaler，设置定时器计数时钟，也就是计一个数需要的时间。

　　　　、得知道当前用的定时器是挂在哪个总线上？

　　　　　>>可以查看资料手册，当前用的TIM2定时器挂在APB1上


　　　　、要得到CK_CNT，得知道CK_PSC，也就是TIMxCLK（CK_INT）是多少？

               >>从上面知道TIM2是挂在APB1上，也就是PCLK1，再system_stm32f4xx.c ->static void SetSysClock(void)中

　　　　　查看PCLK1和PCLK2分别是由HCLK 4分频和2分频得到,PCLK1=180/4=45M 和PCLK2=180/2 =90M, 分频系数PPRE1 = 4、PPRE2 =2,      TIMxCLK（CK_INT） = 45M ？其实是不对的

搜索TIMxCLK关键字，可以找到这段文字. 从上面看可得知分频系数PPRE1 = 4、PPRE2 =2，所以 TIMxCLK = 2 * PCLKx ，即TIMxCLK = 2 * 45M =90M

   TIMxCLK = 2x45M =90M ，为了便于计算，将定时器时钟设置为1M，也就是计一个数用1us的时间，可将预分频器值设置90-1=89，定时器时钟CK_CNT = （89-0+1）* 1 /（45*2） = 1M .注意：预分频器是从开始计数，所以是（89-0+1）

 3、基本定时器没有预分频功能，此项会被忽略，故TIM_ClockDivision = 0，也可以设置几个参数看看是否变动。

 4、计数方式TIM_CounterMode 设置为递增计数

 1 void times_on(void)
 2 {
 3   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
 4 
 5   RCC_APB1PeriphClockCmd (RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
 6 
 7   /* Time base configuration */
 8   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFFFFFF;  //自动重装载寄存器的值  TIM2/TIM5定时器是32位计数器，计数器从0开始计数
 9   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (uint16_t) ((SystemCoreClock / 2) / 1000000) - 1;   //预分频器从0开始计数，180M/2-1 = 89，故预分频器值是90，定时器时钟TIMx_clk = 90*1/(pclk1*2) = 90*1/(45*2)=1MHz
10   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;  //可以忽略
11   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;   //递增计数
12 
13   TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);    //结构体进行初始化
14   TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);                //使能自动加载
15    
16   /* TIM Interrupts disable */
17   TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 | TIM_IT_CC4, DISABLE);
18 
19   /* TIM2 enable counter */
20   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
21   
22 }
23 void times_off(void)
24 {
25   TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
26   
27 }
28 
29 uint32_t get_cur_times()  //获取计时器当前值，通过前后两次获取的值做差值，算出所得耗时时间
30 {
31     return TIM2->CNT;
32 }

四、利用IO上升沿中断方式触发，在中断里计数，比如计数10000次，也就是10000个时钟周期

IO配置：

void  gpio_config(void)
{
    //PA0外部中断触发
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

中断配置：

void EXTI_Config(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    
    //PA0作为外部中断，得相连接
    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);
    
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;//通道
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;//上升沿
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd  = ENABLE;//使能
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

void NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //由于使用的是PA0，对应的是EXTI0通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //中断使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    
}

stm32f4xx_it.c 中断函数：

#define EXIT_CNT  10000  //测试10000个时钟周期计数

float T = 0.0;
float Fre = 0.0;
uint32_t  exit_cnt = 0;
uint8_t exit_flg = 0;
__IO uint32_t time_1 = 0;
__IO uint32_t time_2 = 0;

void EXTI0_IRQHandler()
{
    if(0 == exit_cnt)
    {
        time_1 =  get_cur_times(); //首次触发进入中断，获取当前值
    }
    
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    exit_cnt ++;
    
    if(EXIT_CNT == exit_cnt)
    {
        time_2 =  get_cur_times();//计数达到设定值后，获取当前值
        exit_cnt = 0;
        T = (time_2 - time_1)*1.0/EXIT_CNT;  //前后获取的值做差值，算出一个时钟周期时间
        Fre = 1/T * 1000*1000; //换算出频率
        exit_flg = 1;
    }
}

主函数：

int main(void)
{　　
　　 gpio_config();
　　 Debug_USART_Config();
    times_on(); //开启定时器
    EXTI_Config();
    NVIC_Config();
    while(1)
    {
　　　　　demo_chipid_read();
        if(1 == exit_flg)
        {
            exit_flg = 0;
            printf("------------------------------------------\r\n");
            printf("T = %lf(us)\r\n", T);
            printf("Fre = %lf(Hz)\r\n", Fre);
            printf("------------------------------------------\r\n");
        }
        Delay_ms(850);
    }
}

测试2M源时钟、4分频、8分频、16分频结果如下：

      

 

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