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STM32定时器PWM输出与输入捕获全解析：从呼吸灯到信号测量

news 2026/7/30 6:30:49

1. 项目概述：从信号生成到信号测量的闭环

在嵌入式开发，尤其是电机控制、LED调光、舵机驱动这些场景里，PWM（脉冲宽度调制）绝对是绕不开的核心技术。简单说，PWM就是通过快速开关来控制一个信号的平均电压或功率，开关时间的长短（即占空比）决定了最终输出的“力度”。但很多朋友在玩转STM32的PWM输出后，往往就止步了。你有没有想过，如何让单片机不仅能“发出”PWM信号，还能“读懂”外部设备发来的PWM信号呢？比如，你想用遥控器控制自己的小车，遥控器发出的就是PWM信号；或者你想测量一个风扇的转速，风扇的转速传感器输出的往往也是频率和占空比变化的PWM。这时候，PWM输入捕获功能就派上用场了。

这个项目，就是基于STM32的HAL库，手把手带你打通PWM的“输出”与“输入”这两个环节。我们会用同一个定时器，先把它配置成PWM输出模式，驱动一个LED实现呼吸灯效果，直观感受占空比的变化。然后，我们再把这个定时器重新配置成输入捕获模式，专门用来测量外部输入的PWM信号的频率和占空比。通过这一个完整的闭环实验，你不仅能掌握HAL库操作定时器的核心API，更能深刻理解定时器在不同工作模式下的底层逻辑，这对于构建复杂的控制系统至关重要。

2. 核心硬件与原理剖析

2.1 STM32定时器：多面手的核心

STM32的定时器（Timer）功能之强大，堪称外设中的“瑞士军刀”。对于PWM相关应用，我们主要关注通用定时器（如TIM2, TIM3, TIM4, TIM5）和高级定时器（如TIM1, TIM8）。它们都内置了专门的PWM生成和输入捕获电路。

PWM输出原理：定时器就像一个精准的秒表（计数器），它从0开始向上计数到我们设定的一个值（自动重装载值ARR），然后清零重新开始，如此循环。我们设定另一个值（比较寄存器CCRx），当计数器的值小于CCRx时，输出高电平；大于等于CCRx时，输出低电平。这样，在一个计数周期内，高电平的时间占比（即占空比）就等于CCRx / (ARR + 1)。通过改变CCRx的值，我们就能动态调整输出波形的占空比。ARR+1决定了PWM的频率，频率 = 定时器时钟源 / (ARR + 1)。

PWM输入捕获原理：这是测量外部PWM信号的高级模式。它需要用到定时器的两个输入通道（通常是CH1和CH2），并将其配置为“PWM输入模式”。在此模式下，两个通道一个（如CH1）被设置为上升沿触发，另一个（如CH2）被设置为下降沿触发，并且它们共同映射到同一个输入信号上。当信号上升沿到来时，计数器当前值被捕获到CCR1寄存器并清零计数器；当下降沿到来时，当前值被捕获到CCR2寄存器。这样，CCR1的值就代表了信号的一个完整周期（频率的倒数），CCR2的值则代表了高电平的时间。通过计算，我们就能得到频率和占空比。STM32的硬件直接完成了最关键的边沿捕获和计数器锁存，大大减轻了CPU负担并提高了测量精度。

2.2 硬件连接规划

为了完成这个闭环实验，我们需要进行简单的硬件连接。假设我们使用STM32F103C8T6核心板（蓝色药丸板），这是一个非常普及的型号。

  1. PWM输出部分：我们选择定时器TIM3的通道1（对应引脚PA6）作为PWM输出引脚。将一个LED的正极通过一个220Ω的限流电阻连接到PA6，负极连接到GND。这样，通过改变PWM占空比，就能控制LED的亮度。
  2. PWM输入部分：我们需要一个外部PWM信号源。这里有一个巧妙的“自环”测试方法：将刚才的PWM输出引脚（PA6），用一根杜邦线直接连接到另一个配置为输入捕获的引脚上。我们选择定时器TIM2的通道1（对应引脚PA0）作为输入捕获引脚。这样，单片机自己产生的PWM信号，又被自己测量回来，非常适合验证功能。
    • 注意：更真实的场景是，PA0连接外部信号源（如遥控接收机、传感器等）。自环测试时，务必确保输出引脚和输入引脚属于不同的定时器，因为一个定时器在同一时刻只能工作于一种主模式（输出或输入）。

所需材料清单：

  • STM32F103C8T6核心板 1个
  • USB转串口模块（用于程序下载和调试打印） 1个
  • LED（颜色不限） 1个
  • 220Ω 电阻 1个
  • 杜邦线 若干
  • 面包板（可选，方便连接） 1块

3. 开发环境搭建与工程创建

3.1 工具链选择与配置

我习惯使用STM32CubeIDE，它是ST官方推出的免费集成开发环境，集成了CubeMX图形化配置工具和基于Eclipse的IDE，对HAL库支持最好，一站式解决所有问题。当然，你也可以使用Keil MDK或者IAR，配合独立的STM32CubeMX软件进行配置，步骤是相通的。

首先，打开STM32CubeIDE，新建一个STM32项目。选择你的芯片型号（例如STM32F103C8Tx）。在项目初始化阶段，CubeMX的图形界面会自动打开。

3.2 时钟树配置要点

系统时钟是定时器精准工作的基石。对于STM32F103，我们通常使用外部8MHz晶振（HSE），通过PLL倍频到72MHz作为系统时钟（SYSCLK）。

  1. 在Pinout & Configuration标签页，转到System Core->RCC。
  2. 将High Speed Clock (HSE)设置为Crystal/Ceramic Resonator。
  3. 转到Clock Configuration标签页。你会看到一个复杂的时钟树图。
  4. 在输入频率部分，将HSE设置为8MHz。
  5. 找到PLL相关设置，将PLL源选择为HSE，PLL倍频因子设置为9。这样PLL输出就是 8MHz * 9 = 72MHz。
  6. 将SYSCLK的来源选择为PLL，这样系统时钟就是72MHz。
  7. 关键一步：找到定时器的时钟源APB1和APB2。对于F103，TIM2、3、4挂在APB1总线上，TIM1挂在APB2上。APB1的预分频器默认是2，所以APB1的时钟是36MHz。但是，当APB1预分频系数不为1时，连接到APB1的定时器会获得一个x2的时钟，因此TIM2的时钟实际是72MHz。同理，APB2时钟是72MHz，TIM1的时钟也是72MHz。这个细节直接影响后续ARR和PSC的计算，务必弄清楚。

注意：很多朋友计算出的PWM频率不对，问题十有八九出在时钟树配置上。一定要在Clock Configuration界面确认最终到达你所用定时器的“Timer clocks”频率是多少。CubeMX会帮你计算并显示出来，仔细核对。

3.3 GPIO与定时器外设初步配置

  1. 配置PWM输出引脚（PA6）：

    • 在芯片引脚图上找到PA6，左键点击，选择TIM3_CH1。这表示将PA6复用为定时器3的通道1功能。
    • 在左侧分类中找到Timers->TIM3。
    • 将Clock Source设置为Internal Clock（内部时钟源）。
    • 将Channel1设置为PWM Generation CH1。
    • 下方参数配置中：
      • Prescaler (PSC - 16 bits value)：预分频器，设置为71。定时器时钟 = 72MHz / (71+1) = 1MHz。这个1MHz就是计数器递增的频率。
      • Counter Mode：Up（向上计数）。
      • Counter Period (AutoReload Register - 16 bits value)：自动重装载值ARR，设置为999。这样，PWM周期 = (ARR+1) / 定时器时钟 = 1000 / 1MHz = 1ms，即PWM频率为1kHz。
      • auto-reload preload：设置为Enable，这可以避免在更新ARR时产生毛刺。
    • 切换到Parameter Settings选项卡下的PWM Generation Channel 1子菜单：
      • Pulse (16 bits value)：脉冲宽度，即初始的CCR1值，先设为500，即50%占空比。
      • CH Polarity：High，表示有效电平为高。即当计数器值小于CCR1时，输出高电平。

  2. 配置PWM输入捕获引脚（PA0）：

    • 在芯片引脚图上找到PA0，左键点击，选择TIM2_CH1。
    • 在左侧找到Timers->TIM2。
    • 将Clock Source设置为Internal Clock。
    • 将Channel1设置为Input Capture direct mode。但先别急，这不是PWM输入模式。STM32的“PWM输入模式”是一种特殊的映射模式，需要在代码中配置。
    • 我们暂时先将其设为直接输入捕获模式，用于验证引脚功能。更复杂的PWM输入模式配置我们留在代码部分详细说明。

  3. 配置串口用于调试打印（可选但强烈推荐）：

    • 找到USART1（通常PA9为TX，PA10为RX），将其模式设置为Asynchronous（异步通信）。
    • 在Parameter Settings中，设置波特率为115200。

配置完成后，点击右上角的“GENERATE CODE”，让CubeIDE生成初始化代码。

4. PWM输出功能实现详解

4.1 代码生成与工程结构解析

代码生成后，我们主要关注三个文件：

  1. main.c：主程序循环所在。
  2. tim.c：包含了TIM3和TIM2的初始化代码（MX_TIM3_Init等）。
  3. usart.c：包含了串口初始化代码。

首先，在main.c的main函数中，在MX_TIM3_Init()函数调用之后，我们需要启动PWM输出。

/* 启动TIM3的PWM输出 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);

这一行代码至关重要，它启动了定时器3的计数器，并开启了通道1的PWM输出。没有它，引脚上不会有任何波形。

4.2 呼吸灯效果实现：动态调整占空比

我们的目标是让LED像呼吸一样渐亮渐暗。这需要在一个循环中，动态地改变CCR1（即脉冲宽度）的值。

在main.c的while(1)主循环中，我们添加以下代码：

uint16_t pwmVal = 0; uint8_t dir = 1; // 方向，1为增加，0为减少 while (1) { // 更新PWM占空比 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal); // 根据方向更新pwmVal if(dir) { pwmVal++; if(pwmVal >= 1000) { // ARR是999，所以最大值为999，这里用1000作为上限判断 dir = 0; } } else { pwmVal--; if(pwmVal == 0) { dir = 1; } } // 延时，控制呼吸速度 HAL_Delay(1); // 1ms延时，这样一次完整的呼吸周期大约2秒 }

代码解析：

  • __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pwmVal)：这是一个HAL库的宏，用于安全地更新通道1的比较寄存器CCR1的值。直接操作htim3.Instance->CCR1在某些情况下可能有问题，使用这个宏更稳妥。
  • 我们让pwmVal从0递增到999，再递减回0，循环往复。pwmVal直接作为CCR1的值，因此占空比就在0%到100%之间平滑变化。
  • HAL_Delay(1)控制每次变化的间隔。1ms的间隔，结合1000个步进，完成一次呼吸大约需要2秒。你可以调整这个延时来改变呼吸的快慢。

实操心得：HAL_Delay()函数依赖于系统滴答定时器（Systick），它会阻塞整个CPU。在简单的演示中没问题，但在实际产品中，这种需要精准定时或需要同时处理其他任务的情况，应该使用定时器中断来非阻塞地更新PWM值。例如，可以配置一个基本定时器（如TIM6）每1ms产生一次中断，在中断服务程序里更新pwmVal和CCR1。

4.3 示波器观测与问题排查

将代码编译下载到单片机后，你应该能看到LED开始呼吸。此时，用示波器探头连接到PA6引脚和GND，可以观察到标准的1kHz PWM波形，其占空比在缓慢地周期性变化。

如果看不到波形或波形异常，请按以下步骤排查：

  1. 检查硬件连接：LED和电阻是否接对？PA6是否确实连接到了示波器探头？
  2. 检查时钟配置：回顾3.2节，确认TIM3的时钟频率是否正确（应为72MHz）。在tim.c的MX_TIM3_Init函数中，检查htim3.Init.Prescaler和htim3.Init.Period的值是否与CubeMX设置一致。
  3. 检查PWM启动函数：确认HAL_TIM_PWM_Start()是否被调用。
  4. 检查GPIO复用：确认PA6是否被正确配置为复用推挽输出（AF_PP）。在生成的tim.c初始化代码里可以看到GPIO的配置。
  5. 检查ARR和CCR值：确保pwmVal没有超过ARR的值（999）。超过的话，占空比将永远为100%。

5. PWM输入捕获功能实现详解

接下来是重头戏：测量外部PWM信号的频率和占空比。我们将使用TIM2的通道1和通道2来实现完整的PWM输入模式。

5.1 输入捕获模式配置解析

在CubeMX中，我们只将TIM2_CH1设为了直接输入捕获。要实现PWM输入，我们需要手动修改代码。PWM输入模式本质上是将输入信号同时映射到两个捕获通道（TI1和TI2），并配置从模式、触发源和交叉映射。

打开tim.c，找到MX_TIM2_Init函数。我们需要在HAL库初始化结构体的基础上，添加PWM输入模式的配置。

修改后的MX_TIM2_Init函数关键部分：

static void MX_TIM2_Init(void) { TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0}; TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0}; htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 71; // 预分频，72MHz / (71+1) = 1MHz计数频率 htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = 0xFFFF; // 作为输入捕获，ARR设为最大，防止溢出 htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; //输入捕获通常不使能预装载 if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // 配置时钟源（内部时钟） sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // --- 关键配置：PWM输入模式 --- // 1. 配置通道1为输入捕获，映射到TI1（即PA0引脚） sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING; // 上升沿捕获 sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 直接映射到TI1 sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频，每个有效边沿都捕获 sConfigIC.ICFilter = 0; // 不滤波 if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // 2. 配置通道2为输入捕获，映射到TI1（交叉映射） sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING; // 下降沿捕获 sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI; // 交叉映射，映射到TI1 if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // 3. 配置从模式：复位模式，触发源为TI1FP1 sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET; sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1; // 触发信号为经过滤波后的TI1 sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING; // 上升沿触发复位 sSlaveConfig.TriggerFilter = 0; sSlaveConfig.TriggerPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim2, &sSlaveConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // 主模式输出触发配置（本例不需要，可省略或保持默认） // sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; // sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; // if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) // { // Error_Handler(); // } }

配置逻辑解读：

  1. 通道1（TIM_CHANNEL_1）：配置为在TI1（即PA0引脚）的上升沿进行捕获，捕获值存入CCR1。同时，这个上升沿被设置为触发源（TIM_TS_TI1FP1）。
  2. 通道2（TIM_CHANNEL_2）：配置为交叉映射到TI1（TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI），在TI1的下降沿进行捕获，捕获值存入CCR2。
  3. 从模式（Slave Mode）：设置为TIM_SLAVEMODE_RESET（复位模式）。这意味着当触发事件（即TI1的上升沿）发生时，定时器2的计数器（CNT）会立刻清零。这是实现周期测量的关键。
  4. 工作流程：外部PWM信号从PA0输入。第一个上升沿到来时，触发两件事：a) 计数器CNT被清零；b) 当前CNT值（0）被捕获到CCR1。然后计数器开始从0递增。当下降沿到来时，当前的CNT值被捕获到CCR2。当下一个上升沿到来时，CNT再次被清零，并被捕获到CCR1（此时CCR1中的值就是上一个完整周期的计数值）。如此循环。

5.2 测量逻辑与代码实现

初始化完成后，我们需要启动输入捕获，并定期读取CCR1和CCR2的值来计算频率和占空比。

在main.c的main函数中，TIM2初始化后，启动输入捕获：

/* 启动TIM2的输入捕获（通道1和通道2） */ HAL_TIM_IC_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_IC_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);

然后，在while(1)循环中（可以与呼吸灯代码并存，但为了清晰，我们先注释掉呼吸灯部分），添加测量和打印逻辑：

uint32_t frequency = 0; uint32_t dutyCycle = 0; uint32_t ic1Value = 0, ic2Value = 0; char msg[100]; while (1) { // 读取输入捕获值 ic1Value = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 周期值 ic2Value = __HAL_TIM_GET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_2); // 高电平值 // 计算频率和占空比 (定时器时钟为1MHz，即每秒计数1,000,000次) if(ic1Value > 0) { // 频率 = 时钟频率 / 一个周期的计数值 frequency = 1000000 / ic1Value; // 单位 Hz // 占空比 = (高电平计数值 / 周期计数值) * 100% dutyCycle = (ic2Value * 100) / ic1Value; } // 通过串口打印结果 sprintf(msg, "Freq: %lu Hz, Duty: %lu%%\r\n", frequency, dutyCycle); HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)msg, strlen(msg), 100); HAL_Delay(200); // 每200ms打印一次，避免串口数据刷屏 }

计算原理：

  • ic1Value：两个上升沿之间的计数值，代表信号周期T。
  • 定时器计数频率我们之前配置为1MHz（F_cnt）。
  • 因此，信号频率F_signal = F_cnt / ic1Value。
  • ic2Value：上升沿到下降沿之间的计数值，代表高电平时间T_high。
  • 因此，信号占空比Duty = (T_high / T) * 100% = (ic2Value / ic1Value) * 100%。

5.3 自环测试与结果验证

现在进行关键的“自环测试”：

  1. 用一根杜邦线，将PWM输出引脚PA6连接到PWM输入引脚PA0。
  2. 将程序下载到单片机（记得在main函数里只开启PWM输出和输入捕获，暂时注释掉呼吸灯循环里动态改变CCR1的代码，让PWM输出固定占空比，比如50%）。
  3. 打开串口助手（如Putty、SecureCRT等），设置正确的串口号和波特率（115200）。

你应该能看到串口持续打印出测量结果。由于PA6输出的是1kHz（1000Hz）、50%占空比的PWM波，串口打印的结果应该非常接近“Freq: 1000 Hz, Duty: 50%”。可能会存在微小误差，这是由于定时器时钟分频、中断处理延迟等造成的，在允许范围内。

测试进阶：重新启用呼吸灯的动态占空比代码。此时，PA6输出的PWM频率固定为1kHz，但占空比在0%~100%之间变化。观察串口打印，你会发现频率值基本稳定在1000Hz左右，而占空比值会跟随呼吸灯节奏从0到100再回到0循环变化。这就完美验证了PWM输入捕获功能的正确性。

6. 高级话题与深度优化

6.1 高精度测量与溢出处理

上面的例子中，我们将定时器的ARR设置为最大值0xFFFF（65535），计数频率为1MHz。这意味着我们能无溢出测量的最长周期是 65535 / 1000000 ≈ 65.5ms，对应最低频率约为15.26Hz。如果输入信号频率低于此值，计数器就会在下一个上升沿到来前溢出归零（从0重新开始），导致测量错误。

解决方案：

  1. 降低计数频率：增大预分频器PSC的值。例如，将PSC设为7199，则计数频率降为72MHz / 7200 = 10kHz。此时最长可测周期为6.55秒，最低频率0.15Hz。但这会降低测量分辨率。
  2. 使用定时器溢出中断：开启定时器的更新（溢出）中断。在中断服务函数中，对一个全局变量（如overflowCount）进行加一操作。在计算周期时，总计数 =overflowCount * (ARR + 1) + ic1Value。这样可以极大地扩展测量范围，但编程复杂度增加。
  3. 使用32位定时器：如果你的STM32型号拥有32位通用定时器（如TIM2/TIM5在某些系列是32位的），直接使用它，其最大计数值约42.9亿，在1MHz计数频率下可测量长达71分钟的单周期，完全不用担心溢出。

实操心得：在项目规划阶段，就要根据待测信号的频率范围来选择合适的定时器和配置参数。对于频率变化范围大的应用（如测速），溢出中断方案是更稳健的选择。在中断服务程序里，记得要清除更新中断标志位__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htimx, TIM_IT_UPDATE)。

6.2 抗干扰与数字滤波配置

在实际工业环境中，输入信号可能带有毛刺噪声，导致错误的边沿触发和捕获值。STM32的输入捕获通道提供了数字滤波器（ICFilter）功能。

在TIM_IC_InitTypeDef结构体中，ICFilter可以设置为0到15之间的值。它不是一个简单的软件延时，而是基于采样时钟的硬件滤波器。例如，当ICFilter设为4时，输入信号会被以f_DTS（由ClockDivision决定）的频率采样，只有当连续4个采样点都是有效电平时，边沿检测才被确认。

配置建议：

  • 对于低速、噪声明显的信号，可以适当增加ICFilter值，如设为6或8。
  • 对于高速信号，过大的滤波值可能导致边沿检测延迟，甚至错过窄脉冲，此时应设为0或较小的值（如2）。
  • f_DTS的频率可以在ClockDivision中设置。TIM_CLOCKDIVISION_DIV1表示f_DTS = f_CK_INT（定时器输入时钟）。分频后可以降低采样频率，配合ICFilter实现更宽的滤波窗口。

6.3 使用DMA传输捕获数据

在需要连续高速测量PWM参数（例如用于高性能闭环控制）时，频繁进入中断读取CCR寄存器会增加CPU开销并可能丢失数据。此时，可以使用DMA（直接存储器访问）功能。

STM32的定时器支持在捕获事件发生时，自动将CCR寄存器的值通过DMA传输到指定的内存数组中。你可以配置DMA循环模式，连续存储多个周期的捕获值。然后，CPU只需要定期（比如每100ms）去处理这块内存中的数据即可，计算平均频率和占空比，或者进行更复杂的分析。

配置步骤概要：

  1. 在CubeMX中启用TIM2的通道1和/或通道2的DMA请求。
  2. 配置DMA为循环模式，从外设（TIM2->CCR1）到内存。
  3. 在代码中启动DMA传输：HAL_TIM_IC_Start_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1, buffer, BUFFER_SIZE)。
  4. 可以开启DMA半传输完成和传输完成中断，在中断中处理数据。

这种方法将CPU从频繁的捕获中断中解放出来，极大地提高了系统效率和实时性。

7. 常见问题排查与调试技巧

在实际操作中，你可能会遇到各种问题。下面是一个快速排查指南：

现象可能原因排查步骤与解决方案
PWM无输出1. GPIO未正确复用。
2. 定时器未启动。
3. 时钟未使能。		1. 检查tim.c中GPIO初始化代码，模式应为GPIO_MODE_AF_PP。
2. 确认HAL_TIM_PWM_Start()已被调用。
3. 在main()开头使用__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE()显式开启时钟（CubeMX通常已做）。
PWM频率不对1. 系统时钟配置错误。
2. PSC或ARR计算错误。		1. 使用CubeMX的Clock Configuration界面反复核对，或用示波器测量一个已知频率的引脚（如MCO输出）。
2. 复核公式：F_pwm = F_tim_clk / ((PSC+1)*(ARR+1))。
输入捕获值始终为01. 输入引脚配置错误。
2. 输入信号电压不匹配。
3. 从模式或触发源配置错误。		1. 确认引脚配置为浮空输入或上拉输入，且复用功能正确。
2. 确保输入信号是标准的3.3V电平，用示波器确认信号已到达引脚。
3. 仔细检查5.1节中的从模式(SlaveMode)和触发源(InputTrigger)配置，必须为RESET模式和TI1FP1/TI2FP2。
捕获值跳动大，不稳定1. 信号有噪声。
2. 计数器溢出。
3. 中断或主循环处理太慢。		1. 尝试增加输入捕获滤波器的值(ICFilter)。在信号线上加一个小电容（如10-100pF）到地。
2. 测量低频率信号时，确保ARR足够大或启用溢出计数。
3. 优化代码，避免在中断服务程序中进行复杂运算。考虑使用DMA。
占空比测量接近100%或0%1. 输入捕获极性配置反了。
2. 通道映射错误。		1. 检查sConfigIC.ICPolarity，通道1应为RISING，通道2应为FALLING。
2. 检查sConfigIC.ICSelection，通道1应为DIRECTTI，通道2应为INDIRECTTI。
串口无打印数据1. 串口引脚接错。
2. 波特率不匹配。
3. 代码未进入打印循环。		1. 检查TX/RX线是否接反，USB转串口模块是否驱动正常。
2. 确认代码和串口助手设置的波特率、数据位、停止位、校验位完全一致。
3. 在sprintf前加一个LED闪烁或设置一个GPIO翻转，确认程序运行到了这里。

调试技巧：

  • 善用仿真器：如果使用ST-Link等调试器，可以在IDE中设置断点，实时查看CCR1、CCR2、CNT等寄存器的值，非常直观。
  • GPIO翻转调试法：在关键代码段（如中断服务程序开始和结束处）用一条HAL_GPIO_TogglePin()语句翻转一个空闲的GPIO引脚，然后用示波器观察该引脚波形，可以精确测量代码段的执行时间，判断是否超时。
  • 分步验证：不要试图一次性写完所有功能。先确保PWM输出正常，再用信号发生器给输入引脚一个标准方波，验证输入捕获功能，最后再做“自环”或连接真实信号源。
http://www.cnnetsun.cn/news/3743809.html

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