1. 硬件原理图分析
拿到开发板第一件事就是看懂原理图。这次我们要测量的是XL555芯片生成的两路PWM信号，分别连接到STM32的PA15和PB4引脚。这两个引脚可不是随便选的，它们都支持定时器的输入捕获功能。
PA15对应的是TIM2_CH1，PB4对应的是TIM3_CH1。这里有个小细节要注意：PA15默认是JTAG的JTDI功能，使用前需要先禁用JTAG。我在第一次调试时就栽在这个坑里，死活捕获不到信号，后来才发现是复用功能没配置对。
555芯片的电路设计也有讲究。典型应用中，频率由RC电路决定，计算公式是f=1.44/((R1+2R2)*C)。比赛时建议准备几个不同阻值的电阻，方便快速调整输出频率范围。实测发现，当频率超过10kHz时，软件计算可能会遇到溢出问题，这点后面写代码时要特别注意。
2. CubeMX工程配置
2.1 基础工程设置
打开CubeMX新建工程，选择对应型号的STM32芯片。我习惯先配置时钟树，把HSE时钟源勾选上，系统时钟设为72MHz。调试接口选择SWD模式，这样既节省引脚又方便调试。
定时器时钟要特别注意，APB1总线上的定时器时钟默认是36MHz，如果直接使用这个频率，输入捕获的测量精度会受限。建议在时钟树配置里把APB1的预分频设为2，这样定时器时钟就是72MHz，测量分辨率直接翻倍。
2.2 定时器参数配置
TIM3的配置最为关键：
- 时钟源选择内部时钟
- Channel1设为输入捕获直接模式
- Slave Mode选择Reset Mode
- Trigger Source选TI1FP1
- 预分频设为71，这样计数器时钟就是1MHz（72MHz/(71+1)）
- 自动重装载值设为65535
- Channel2设为输入捕获间接模式，边沿选择下降沿
- 别忘了勾选定时器中断
TIM2的配置与TIM3类似，只是引脚对应PA15。两个定时器的中断优先级建议都设为3，确保不会互相抢占导致数据错乱。
3. 核心代码实现
3.1 变量定义与初始化
在main.c的USER CODE BEGIN PV区域定义测量变量：
uint16_t PWM1_T_Count, PWM2_T_Count; // 周期计数值 uint16_t PWM1_D_Count, PWM2_D_Count; // 高电平计数值 float PWM1_Duty, PWM2_Duty; // 占空比初始化部分放在USER CODE BEGIN 2区域：
HAL_TIM_Base_Start(&htim2); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_2); HAL_TIM_Base_Start(&htim3); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_2);3.2 中断回调函数
这是整个项目的核心算法所在。在stm32f1xx_it.c中找到中断回调函数：
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(htim->Instance==TIM2) { if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) { PWM2_T_Count = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1)+1; PWM2_Duty = (float)PWM2_D_Count/PWM2_T_Count; } else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2) { PWM2_D_Count = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2)+1; } } if(htim->Instance==TIM3) { if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1) { PWM1_T_Count = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1)+1; PWM1_Duty = (float)PWM1_D_Count/PWM1_T_Count; } else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2) { PWM1_D_Count = __HAL_TIM_GET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2)+1; } } }这里有个优化技巧：原始代码直接使用HAL_TIM_ReadCapturedValue，实测发现改用__HAL_TIM_GET_COMPARE宏能减少约20%的中断处理时间。在测量高频信号时，这个优化能显著提高稳定性。
4. LCD显示实现
4.1 数据显示格式
在main函数的while循环中添加显示代码：
sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "PWM1:%05dHz %4.1f%%", (unsigned int)(1000000/PWM1_T_Count), PWM1_Duty*100); LCD_DisplayStringLine(Line8, Lcd_Disp_String); sprintf((char *)Lcd_Disp_String, "PWM2:%05dHz %4.1f%%", (unsigned int)(1000000/PWM2_T_Count), PWM2_Duty*100); LCD_DisplayStringLine(Line9, Lcd_Disp_String);显示格式做了三点优化：
- 频率显示固定5位数字，避免数值跳动
- 占空比保留1位小数
- 添加了单位标识，提高可读性
4.2 防抖处理
实测发现当PWM频率较低时，LCD刷新会导致显示闪烁。解决方法是在sprintf前添加判断：
if(abs(1000000/PWM1_T_Count - last_freq1) > 5) { last_freq1 = 1000000/PWM1_T_Count; // 更新显示代码 }这个阈值5可以根据实际测量需求调整，既能过滤抖动又不会影响实时性。
5. 调试技巧与常见问题
5.1 信号捕获失败排查
如果始终捕获不到信号，建议按以下步骤排查：
- 先用示波器确认555芯片确实输出了PWM
- 检查CubeMX中引脚复用配置是否正确
- 确认定时器时钟使能且分频配置合理
- 测量信号电压是否在STM32识别范围内（最好3.3V）
- 检查中断优先级是否冲突
5.2 精度优化方法
要提高测量精度，可以尝试：
- 提高定时器时钟频率（最大72MHz）
- 使用定时器的输入滤波功能（适合噪声较大的环境）
- 对连续10次测量结果取平均值
- 在中断回调中添加时间戳校验，避免丢失边沿
我在实际测试中发现，当PWM频率超过50kHz时，建议将定时器预分频设为0（即72MHz时钟），这样可以获得1us的时间分辨率。不过要注意自动重装载值不能太小，否则会频繁溢出。
