MCU实现对外部脉冲信号的计数功能

简介: MCU实现对外部脉冲信号的计数功能

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。

欢迎关注我们,一起学习嵌入式!

目录
相关文章
|
数据采集 C语言
单片机开发之ADC0808/9信号采集
本文主要介绍了单片机开发之ADC0808/9信号采集
677 0
单片机开发之ADC0808/9信号采集
|
2月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的信号发生器verilog实现,可以输出方波,脉冲波,m序列以及正弦波,可调整输出信号频率
本项目基于Vivado2019.2实现信号发生器,可输出方波、脉冲波、m随机序列和正弦波。完整程序无水印,含详细中文注释与操作视频。FPGA技术使信号发生器精度高、稳定性强、功能多样,适用于电子工程、通信等领域。方波、脉冲波、m序列及正弦波的生成原理分别介绍,代码核心部分展示。
|
9月前
|
C语言
输出4种波形的函数信号发生器
设计了一款基于MCS-51单片机的函数信号发生器,能生成四种波形(正弦、方、三角、锯齿),频率范围10-100Hz,步进值0.1-10Hz。系统包括5V电源、AT89C51单片机、DAC0832、LM358、LCD1602、键盘和LED电路。通过按键切换波形、设定频率和步进值,LCD实时显示信息,LED指示波形类型。Proteus和Altium仿真验证了设计功能。
192 10
MCU ADC如何测量超过VCC的电压?
MCU ADC如何测量超过VCC的电压?
|
9月前
|
数据采集 算法 索引
基于DSP的数字信号频率分析
基于DSP的数字信号频率分析
151 3
定时器+按键控制LED流水灯模式+定时器时钟——“51单片机”
定时器+按键控制LED流水灯模式+定时器时钟——“51单片机”
|
传感器 芯片
MCU如何实现对外部脉冲信号的计数功能?
MCU如何实现对外部脉冲信号的计数功能?
[STM32F10x] 利用定时器测量频率
[STM32F10x] 利用定时器测量频率
174 2
使用T0,方式2,在P1.0输出周期为400µs,占空比为4:1的矩形脉冲,要求在P1.0引脚接有虚拟示波器,观察P1.0引脚输出的矩形脉冲波形
使用T0,方式2,在P1.0输出周期为400µs,占空比为4:1的矩形脉冲,要求在P1.0引脚接有虚拟示波器,观察P1.0引脚输出的矩形脉冲波形
|
5G 网络架构
信号 ,手机信号和wifi信号区别,2.4GHz和5GHz,遥控器的种类有哪些
信号 ,手机信号和wifi信号区别,2.4GHz和5GHz,遥控器的种类有哪些
732 1
信号 ,手机信号和wifi信号区别,2.4GHz和5GHz,遥控器的种类有哪些