原理：为什么软件中断会引入误差？

输入捕获测量PWM频率的常规流程：

信号上升沿触发捕获，CCR1记录当前CNT值，同时产生中断。
在中断服务程序中读取CCR1，计算与上一次捕获值的差值，得到周期。
手动将CNT清零，准备下一次测量。

问题在于：中断响应存在延迟（尤其是高优先级中断嵌套时）。从信号边沿到实际执行CNT=0，可能经过几十个时钟周期。这导致每次测量的起始点不一致，频率越高误差越大。例如72MHz时钟下，10个周期延迟就带来约0.14us误差，对100kHz信号（周期10us）而言误差达1.4%。

解决思路：让硬件自动完成“捕获+复位”，无需软件干预。STM32定时器的从模式复位触发功能正好满足：将输入捕获通道配置为触发源，当检测到上升沿时，硬件自动将CNT清零，同时触发捕获事件。这样，每次捕获的CCR值直接就是周期（以计数为单位），且无任何软件延迟。

配置步骤（以STM32F103 TIM2为例）

1. 定时器基础设置

时钟源：内部时钟，预分频器设为72-1（72MHz/72=1MHz，即1us分辨率）。
计数模式：向上计数。
自动重装载值：0xFFFF（最大，避免溢出干扰）。

2. 输入捕获通道配置

通道1（TI1）映射到IC1，捕获边沿：上升沿。
输入滤波：根据信号质量设置，例如ICFilter=0x0（无滤波）或0x3（8个时钟采样）。
预分频器：不分频。

3. 从模式配置

从模式选择：复位模式（Reset Mode）。
触发源：TI1FP1（即通道1的滤波后信号）。

这样，当TI1出现上升沿时，硬件自动复位CNT，同时IC1捕获当前CNT值（复位前瞬间的值）。由于复位和捕获同时发生，CCR1中保存的就是上一个周期的计数值。

4. 中断配置

使能捕获/比较1中断（CC1IE），用于读取CCR1并计算频率。
注意：无需在中断中清零CNT，硬件已自动完成。

完整代码示例（基于HAL库）

// timer.c
#include "stm32f1xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim2;
volatile uint32_t captureValue = 0;
volatile uint32_t frequency = 0;

void 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 = 72 - 1;          // 1MHz计数频率
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 0xFFFF;
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig);

    HAL_TIM_IC_Init(&htim2);

    // 从模式：复位触发，触发源TI1FP1
    sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;
    sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI1FP1;
    sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_RISING;
    sSlaveConfig.TriggerFilter = 0;
    HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim2, &sSlaveConfig);

    // 输入捕获通道1配置
    sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;
    sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
    sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    sConfigIC.ICFilter = 0;
    HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim2, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1);

    // 使能捕获中断
    HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
    __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim2, TIM_IT_CC1);

    // 启动定时器和捕获
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
}

// 中断服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim2, TIM_FLAG_CC1) != RESET)
    {
        if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(&htim2, TIM_IT_CC1) != RESET)
        {
            __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim2, TIM_IT_CC1);
            captureValue = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
            // 计算频率：计数频率1MHz，周期 = captureValue (us)
            if (captureValue > 0)
            {
                frequency = 1000000 / captureValue;  // 单位Hz
            }
        }
    }
}

注意事项

信号频率范围：由于CNT为16位，最大计数值65535，对应最低频率约15.26Hz（1MHz/65535）。若需测更低频率，可增大预分频器或使用32位定时器（如TIM5）。
输入滤波：若信号有噪声，适当设置ICFilter（如0x3），但会引入额外延迟，需权衡。
中断优先级：虽然硬件复位消除了延迟，但中断服务程序应尽量简短，避免影响其他任务。
首次捕获：第一次捕获时CNT可能未从0开始，导致第一个周期值不准，可丢弃第一次结果。
从模式触发源：必须选择与捕获通道对应的TIxFPx，例如通道1对应TI1FP1，通道2对应TI2FP2。
HAL库版本：不同系列HAL库函数名可能略有差异，请参考对应手册。

总结

通过从模式复位触发，STM32定时器能够硬件自动完成“捕获+清零”，彻底消除软件中断延迟带来的误差。该方法适用于中高频PWM测量，精度可达计数时钟周期（如1us）。结合输入滤波和适当的分频，可进一步扩展测量范围。掌握这一技巧，你的嵌入式频率测量将更加精准可靠。

STM32定时器输入捕获测量PWM频率：从模式+复位触发消除软件中断延迟误差