假設(shè)有一個方波需要記錄并分析。一種方案是設(shè)置CPU引腳在上升沿和下降沿中斷，然后在中斷中記錄該時刻。這種處理方式的實(shí)時性和效率會差一些，因?yàn)檫M(jìn)出中斷本身就需要一定的指令周期(Cortex-M3為12+12或6+12個系統(tǒng)周期)，而且需要考慮多個中斷同時發(fā)生的最壞情況，對可檢測方波的最大頻率有一定的限制。另一種方案是采用輪詢的方式不斷查詢該引腳的狀態(tài)并記錄上升沿和下降沿的時刻，這種方式下系統(tǒng)幾乎不能處理其他的任務(wù)了。

　　采用DMA+TIMx的方式來捕獲上升沿和下降沿時刻，有利于提高系統(tǒng)的實(shí)時性和執(zhí)行效率。通過TIMx的捕獲功能將方波的電平跳變時刻記錄在比較/捕獲寄存器中，然后DMA將該值自動傳輸?shù)絻?nèi)存，只有當(dāng)DMA觸發(fā)半滿或全滿事件時CPU才需要進(jìn)入中斷處理數(shù)據(jù)。通過記錄方波的上升沿和下降沿時刻，然后將兩個時刻相減，進(jìn)而就能得到所有低沿和高沿的寬度，最后進(jìn)行后續(xù)的分析處理。這種方式下中斷頻率僅為方波頻率的4/N(N為緩沖區(qū)大小)。

　　圖1為TIMx工作在捕獲模式下一個通道的示意圖。

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　　其中TI1為CPU引腳的輸入，經(jīng)過濾波(新的電平必須保持一定時間才認(rèn)為有效，以防止高頻噪聲的干擾)后進(jìn)入后繼的邊沿極性選擇，最后經(jīng)過分頻作為捕獲信號的輸入。這里TI2F為相鄰?fù)ǖ澜?jīng)過濾波后的信號，也就是說一個引腳的信號可作為TIMx兩個通道的輸入捕獲信號，這樣信號只需要接一個CPU引腳就可以觸發(fā)兩個時鐘通道了。

　　將輸入方波接到CPU一個引腳上，假設(shè)該引腳對應(yīng)于圖上的TI1，設(shè)定其在下降沿觸發(fā)通道1的捕獲事件，而其在上升沿觸發(fā)通道2的捕獲事件，事件發(fā)生后申請DMA將捕獲的比較/捕獲寄存器的值保存起來。示例代碼如下：

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　　其他部分與第3節(jié)中比較輸出的代碼基本一致。

　　5 總結(jié)

　　測試中STM32系列微控制器工作在36 MHz，可產(chǎn)生出1路最高1.5 MHz的方波，可捕獲1 MHz的方波，而此時CPU的執(zhí)行幾乎不受影響。這里采用DMA來實(shí)現(xiàn)方波的產(chǎn)生和捕獲，極大地提高了系統(tǒng)的實(shí)時性和執(zhí)行效率，減少了中斷次數(shù)，節(jié)省了寶貴的資源。這種方案也可以用來實(shí)現(xiàn)高效的模擬串口。另外，若有多個DMA同時工作，應(yīng)考慮最壞情況下DMA的響應(yīng)時間，以避免錯誤發(fā)生。