原标题：几种STM32测量频率和占空比方式的利与弊

在STM32中测量频率和占空比时，不同方法的核心特性对比（避开公式和代码，聚焦实际利弊）：

一、输入捕获（Input Capture）

优点

1. 精度极高

• 依赖硬件定时器，误差仅由时钟源决定（如72MHz定时器误差<0.001%）。

2. 实时性强

• 硬件自动捕获边沿时间，CPU仅需在中断中处理数据，适合高频信号（如MHz级）。

3. 抗干扰能力强

• 可配置输入滤波器（如抑制100ns以下的毛刺），适合工业环境。

缺点

1. 占空比测量需额外操作

• 默认仅捕获上升沿，需手动切换极性或使用双通道捕获下降沿。

2. 中断负载风险

• 高频信号（如1MHz）可能每微秒触发一次中断，需优化中断处理逻辑。

3. 资源占用固定

• 必须占用一个定时器通道，且配置较复杂。

典型场景

• 电机PWM控制、超声波测距、高频信号分析。

二、外部中断（EXTI） + 定时器

优点

1. 实现简单

• 仅需配置GPIO中断和基础定时器，适合快速原型开发。

2. 资源占用极低

• 不依赖高级定时器功能，可用任意GPIO引脚。

缺点

1. 精度受限

• 依赖HAL_GetTick()（ms级）或通用定时器（通常1μs分辨率），无法测量高频信号。

2. 占空比测量困难

• 需手动管理上升沿/下降沿状态机，容易因抖动出错。

3. 抗干扰差

• 无硬件滤波，噪声可能导致误触发。

典型场景

• 低频按钮检测、简单心跳信号监测。

三、PWM输入模式（TIM PWM Input）

优点

1. 一键测量频率和占空比

• 硬件自动捕获周期和高电平时间，单次中断即可获取完整数据。

2. 精度与输入捕获相当

• 同样依赖硬件定时器，误差极小。

缺点

1. 资源占用高

• 需同时占用两个定时器通道（IC1和IC2），且配置复杂。

2. 灵活性低

• 仅适用于标准PWM信号（固定占空比和周期）。

典型场景

• 伺服电机控制、舵机信号解析。

四、软件轮询（Polling）

优点

1. 无需中断

• 适合超低频信号（如每秒几次变化），避免中断开销。

2. 实现最简单

• 直接读取GPIO状态，无需配置定时器或中断。

缺点

1. 精度极差

• 依赖CPU循环延迟，误差可能达毫秒级。

2. CPU占用率高

• 需持续轮询，无法同时处理其他任务。

3. 无法测量占空比

• 仅能检测电平变化，无法计算高电平时间。

典型场景

• 调试阶段简单信号监测、极低频状态指示。

五、比较总结表

六、选型建议

1. 高频信号（>10kHz）：优先选输入捕获或PWM输入模式。

2. 低频信号（<1kHz）：若精度要求不高，可用外部中断；若需极简实现，用轮询。

3. 同时测频率和占空比：直接选PWM输入模式，避免复杂状态机。

4. 资源紧张场景：尝试复用定时器通道（如用同一定时器测多路信号）。

关键原则：根据信号频率、精度需求和资源限制，选择能满足需求的最简单方案。