STM32 检测信号频率

目标

信号：500kHz±50Hz方波信号，占空比50%，低电平：0V，高电平：3.3V
检测：信号的频率，采样率100Hz，记录频率值

分析

信号周期2μm，高电平、低电平各持续1μm；
采样频率100Hz，即每10ms记录一次频率值，计数范围：5000±50（4950~5050）；
使用STM32F103单片机，外部晶振8MHz，内部时钟倍频最高到72MHz：

• 外部中断：每次一个上升沿/下降沿进入一次中断记录脉冲次数。低频（＜10KHz）时可以使用，缺点是频繁进入中断，占用大量时间，不能用于测量高频
• PWM输入模式：直接使用STM32硬件PWM输入模式来采集频率
• 输入捕获模式：上升沿触发，记录开始时间，下一次上升沿时记录第二次时间，两个时间差就是一个周期。<100KHz时效果很好，速度再快反复进出中断会导致检测精度下降
• 外部时钟计数器：使用两个时钟，一个时钟用于精准及时采用，一个时钟用于计数，检测固定时间内的脉冲个数。比如一个时钟精准定时10ms，另一个时钟用于记录10ms内脉冲的个数cnt，那么频率f=cnt/10ms。此方法要使用两个单独的定时器，可以检测2MHz的信号。

测频法原理

测频法的思路如下图所示，在一固定时间Tc1内，对被测信号脉冲进行计数得到N1。如果标准信号的频率为fc，那么被测信号的频率fx = N1*fc

参考：1. 用STM32定时器测量信号频率——测频法和测周法
2. 使用 STM32 测量频率和占空比的几种方法
[1]: https://www.cnblogs.com/helesheng/p/14107012.html