在 STM32 中实现 PWM 捕获（测量 PWM 信号的周期和占空比）通常使用定时器的 输入捕获 功能。以下是详细步骤和代码示例（基于 STM32 HAL 库）：

1. 硬件连接

• 将 PWM 信号源连接到支持输入捕获的定时器通道引脚（如 TIMx_CHy，例如 TIM2_CH1 对应 PA0）。

2. 配置步骤

(1) 定时器基础设置

• 选择定时器（如 TIM2）。
• 配置时基：
  • 时钟源：内部时钟（TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL）。
  • 预分频器（Prescaler）：根据信号频率调整（确保计数器频率 > PWM 频率）。
  • 自动重装载值（Period）：设置为最大（如 0xFFFF），防止溢出。

(2) 输入捕获通道配置

• 通道 1（上升沿捕获）：用于测量 周期。
• 通道 2（下降沿捕获）：用于测量 高电平时间（占空比计算用）。

TIM_IC_InitTypeDef sICConfig;

// 通道 1 配置（上升沿捕获周期）
sICConfig.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING;   // 上升沿触发
sICConfig.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 直接连接到通道
sICConfig.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;         // 无分频
sICConfig.ICFilter = 0x0;                       // 无滤波
HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sICConfig, TIM_CHANNEL_1);

// 通道 2 配置（下降沿捕获高电平时间）
sICConfig.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;  // 下降沿触发
sICConfig.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI; // 间接连接到通道
HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sICConfig, TIM_CHANNEL_2);

(3) 从模式触发配置

• 设置 复位模式（Reset Mode），在上升沿复位计数器：

  TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig;
  sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;       // 上升沿复位计数器
  sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1;          // 触发源为 TI1（通道1）
  sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING;
  HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim2, &sSlaveConfig);

(4) 启用捕获和中断

// 启动捕获通道
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);  // 通道1 + 中断
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2);  // 通道2 + 中断

// 启用定时器全局中断（需在 NVIC 中配置）
HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

3. 中断处理

在中断回调函数中读取捕获值并计算周期/占空比：

// 全局变量存储结果
volatile uint32_t period = 0;
volatile uint32_t pulse = 0;
volatile float duty_cycle = 0.0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim->Instance == TIM2) {
        // 通道1捕获上升沿（周期结束）
        if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC1) != RESET) {
            __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC1);
            period = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1) + 1; // 周期 = CCR1 + 1
        }

        // 通道2捕获下降沿（高电平结束）
        if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC2) != RESET) {
            __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC2);
            pulse = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2); // 高电平时间 = CCR2
            duty_cycle = (pulse * 100.0f) / period; // 占空比(%) = (高电平时间 / 周期) * 100
        }
    }
}

4. 关键点说明

• 计数方向：确保定时器为向上计数（默认）。
• 信号频率范围：
  • 最小周期： > 2 个定时器时钟周期。
  • 最大周期： < (0xFFFF + 1) * (Prescaler + 1) / TIM_CLK。
• 抗干扰：通过 ICFilter 参数配置数字滤波器（取值范围 0x0~0xF）。
• 精度：由定时器时钟和预分频器决定。

5. 进阶优化

• DMA 传输：避免频繁中断，适合高频 PWM。
• 双边沿捕获：单通道交替捕获上升/下降沿（需在中断中切换极性）。
• 输入分频（ICPrescaler）：降低捕获事件频率。

通过以上步骤，即可实现 STM32 对 PWM 信号的周期和占空比精确捕获。