代码收藏家技术教程 2025-01-14

【江协STM32】6-5 TIM输入捕获、输入捕获模式测频率&PWMI模式测频率占空比

1. 输入捕获

1.1 输入捕获简介

IC（Input Capture）输入捕获

输入捕获模式下，当通道输入引脚出现指定电平跳变时，当前CNT的值将被锁存到CCR中，可用于测量PWM波形的频率、占空比、脉冲间隔、电平持续时间等参数

每个高级定时器和通用定时器都拥有4个输入捕获通道

可配置为PWMI模式，同时测量频率和占空比

可配合主从触发模式，实现硬件全自动测量

TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3三个输入引脚后有一个异或门，当三个输入引脚的任何一个有电平翻转时，输出引脚就产生一次电平翻转。异或门的输出通过数据选择器到达输入捕获通道1，如果数据选择器选择上面一路，那么输入捕获1的输入就是3个引脚的异或值；如果选择下面一路，则异或门不起作用。这部分功能主要用于控制三相无刷电机。

输入滤波器和边沿检测器每一路实际上有两套，第一套电路，经过滤波和极性选择得到TI1FP1(TI1 Filter Polarity 1)，输入给通道1的后续电路；第二套电路，经过另一个滤波和极性选择得到TI1FP2，输入给通道2的后续电路。因此可以实现交叉输入，使CH2引脚输入给通道1，CH1引脚输入给通道2。这样做的目的，一方面，可以灵活切换后续捕获电路的输入；另一方面，可以将一个引脚的输入同时映射到两个捕获单元，这也是PWMI模式的经典结构。

TRC信号也可以作为捕获部分的输入，来源于框图上部，设计目的也是用于无刷电机的驱动。

分频后的触发信号就可以触发捕获电路进行工作了，每来一个触发信号，CNT的值就会向CCR转运一次，转运的同时发生捕获事件CC1I，该事件会在状态寄存器标志位，同时可以产生中断。

1.2 输入捕获通道

TI1来源于CH1引脚输入，fDTS是滤波器的采样时钟来源，TI1F是滤波后的信号

CCMR1寄存器的ICF位可以控制滤波器的参数（参数见手册14.4.7）

CCER寄存器的CC1P位可以选择极性（上升沿还是下降沿），最终得到TI1FP1触发信号，通过数据选择器，进入通道1后续的捕获电路

实际上还有一套相同的输入滤波器和边沿检测器电路，下图未画出

CCMR1寄存器的CC1S位可以对数据选择器进行选择

CCMR1寄存器的ICPS位可以配置分频器，不分频、2分频、4分频、8分频

CCER寄存器的CC1E位可以控制输出使能或失能

每捕获一次CNT的值，均需要将CNT清零，以便下一次捕获，清零动作可以通过TI1FP1和TI1F_ED触发从模式实现

1.3 主从触发模式

主从触发模式就是主模式、从模式和触发源选择三个功能的简称

主模式可以将定时器内部的信号，映射到TRGO引脚，用于触发别的外设

从模式是接收其他外设或者自身外设的信号，用于控制自身定时器的运行

触发源选择用来选择从模式的触发信号源

如果想让TI1FP1信号自动触发CNT清零，那么触发源选择就选中TI1FP1，从模式执行Reset操作，实现硬件的全自动测量。

1.4 输入捕获基本结构

经过预分频后的时钟频率，就是驱动CNT的标准频率fc = 72M / ( PSC + 1)。

测周法流程：

GPIO输入的信号经过滤波器和边沿检测，选择TI1FP1为上升沿触发，之后输入选择直连的通道，分频器选择不分频。当TI1FP1出现上升沿后，CNT的当前计数值转运到CCR1，同时触发源选择选中TI1FP1为触发信号，从模式选择Reset。（先转运值，再触发CNT清零）

GPIO输入方波信号：出现上升沿，CNT的值转运到CCR1（CCR1 = CNT），这是输入捕获自动执行的。然后CNT = 0，清零计数器，这是从模式自动执行的。

注意事项：

ARR一般设置为最大值65535，CNT最大只能计65535个数，如果信号频率太低，CNT计数值可能会溢出。

从模式的触发源选择，只有TI1FP1和TI1FP2，没有TI3和TI4的信号，所以如果想使用从模式自动清零CNT，就只能用通道1和通道2。对于通道3和通道4，只能通过开启捕获中断，在中断里手动清零。

1.5 PWMI基本结构

PWMI模式使用两个通道同时捕获一个引脚，可以同时测量周期和占空比。

TI1FP1配置上升沿触发，触发捕获和清零CNT，用于捕获周期。TI1FP2配置下降沿触发。

GPIO输入方波信号：开始，上升沿，CCR1捕获，同时清零CNT，之后CNT++。在下降沿时刻，触发CCR2捕获，不触发CNT清零，CNT的值保存到CCR2，此时的CNT值就是高电平期间的CNT值，之后CNT++。直到下一次上升沿，CCR1捕获周期，CNT清零。CCR2/CCR1即为占空比。

2. 频率测量

STM32测频率只能测量数字信号。如果测量正弦波，还需要信号预处理电路，把正弦波转换为数字信号。

测频法：在闸门时间T内，对上升沿计次，得到N，则频率 $f_x=\mathrm{N/T}$
适合测量高频信号，当待测信号频率大于中界频率时，测频法误差更小，选用测频法更合适。
用之前学过的外设可以实现（对射式红外传感器计次、定时器外部时钟）

测周法：两个上升沿内，以标准频率fc计次，得到N ，则频率 $f_x=f_c/\mathrm{N}$
适合测量低频信号，当待测信号频率小于中界频率时，测周法误差更小，选用测周法更合适。

中界频率：测频法与测周法误差相等的频率点 $f_m=\sqrt{f_c/\mathrm{T}}$

使用测周法测量频率，每次捕获后，CNT都需要清零，这个步骤可以用主从触发模式自动完成。

3. 输入捕获模式测频率

3.1 接线图

测量信号的输入引脚是PA6，待测的PWM信号是STM32自己生成的，输出引脚是PA0。如果接信号发生器，记得共地。

3.2 代码

输出待测PWM信号：

需要在原有PWM生成函数中增加一个用来便捷调节PWM频率的函数，调节ARR会同时影响频率和占空比，调节PSC只影响频率。因此计划固定ARR为100-1，通过调节PSC来改变PWM频率。
需要用到单独写入PSC的函数：TIM_PrescalerConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Prescaler, uint16_t TIM_PSCReloadMode)

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
    //	1、初始化时钟RCC TIM2
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//	TIM2是APB1总线的外设
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
	//  4、配置GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//	复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//	选择时基单元的时钟源
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);//	因为定时器上电后默认就是使用内部时钟，所以此行可省略
	
	//	2、配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//	指定时钟分频，设置的是输入滤波的采样频率，与时基单元关系不大。这里随便选一个
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//	计数器模式，选择向上计数
	//	计数器溢出频率：CK_CNT_OV=CK_CNT/(ARR+1)=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
	//	注意：PSC和ARR的取值都要在0~65535之间
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;//	自动重装器（ARR）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;//	预分频器（PSC）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//	重复计数器的值（高级定时器才有，不是CNT），不需要用，直接给0
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);//	刚初始化完会生成一次更新事件，会使Num刚复位就显示1
	//	手动清除一次更新事件，避免Num从1开始
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);//	手动清除更新中断标志位，避免刚初始化完就进中断
	
	//  3、配置输出比较单元
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);// 给结构体赋初始值。防止修改为高级定时器时，由于参数设置不完整出现异常。
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//    输出比较极性。高极性，就是极性不翻转，REF波形直接输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//   输出状态。使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 50;// 设置CCR寄存器的值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
	//	5、运行控制
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);//	启动定时器
}

//  通过运行中更改CCR值来调节占空比，使LED呈现呼吸灯效果
//  注意：设置CCR的值不是直接改变占空比，占空比是CCR和ARR+1共同决定的。因为此时ARR+1=100，所以CCR的值等于占空比
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
    TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);//   调节CCR
}

//  调节PSC。用来调整频率
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
    TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
}

PWM.h

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H

void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare);
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler);

#endif

输入捕获初始化步骤：

RCC开启GPIO和TIM时钟
GPIO初始化，配置成输入模式（一般选择上拉输入或浮空输入）
配置时基单元，使CNT计数器在内部时钟的驱动下自增运行
配置输入捕获单元，包括滤波器、极性、直连通道还是交叉通道、分频器
选择从模式TRGI触发源（TI1FP1）
选择触发后执行的操作（Reset）
调用TIM_Cmd函数，开启定时器

查阅引脚定义表，TIM3的通道1、通道2、通道3和通道4，分别对应PA6、PA7、PB0和PB1

初始化捕获单元有两个函数：TIM_ICInit（配置一个通道）和TIM_PWMIConfig（配置两个通道）

根据前面的分析，ARR设置最大值65536-1，防止计数溢出。PSC决定了测周法的标准频率fc

读取CCR值的函数： TIM_GetCapture1(TIM_TypeDef* TIMx)

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void PWM_Init(void)
{
    //	1、初始化时钟RCC TIM2
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//	TIM2是APB1总线的外设
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
	//  4、配置GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//	复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//	选择时基单元的时钟源
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);//	因为定时器上电后默认就是使用内部时钟，所以此行可省略
	
	//	2、配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//	指定时钟分频，设置的是输入滤波的采样频率，与时基单元关系不大。这里随便选一个
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//	计数器模式，选择向上计数
	//	计数器溢出频率：CK_CNT_OV=CK_CNT/(ARR+1)=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
	//	注意：PSC和ARR的取值都要在0~65535之间
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;//	自动重装器（ARR）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1;//	预分频器（PSC）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//	重复计数器的值（高级定时器才有，不是CNT），不需要用，直接给0
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);//	刚初始化完会生成一次更新事件，会使Num刚复位就显示1
	//	手动清除一次更新事件，避免Num从1开始
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);//	手动清除更新中断标志位，避免刚初始化完就进中断
	
	//  3、配置输出比较单元
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);// 给结构体赋初始值。防止修改为高级定时器时，由于参数设置不完整出现异常。
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//    输出比较极性。高极性，就是极性不翻转，REF波形直接输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//   输出状态。使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 50;// 设置CCR寄存器的值
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
	//	5、运行控制
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);//	启动定时器
}

//  通过运行中更改CCR值来调节占空比，使LED呈现呼吸灯效果
//  注意：设置CCR的值不是直接改变占空比，占空比是CCR和ARR+1共同决定的。因为此时ARR+1=100，所以CCR的值等于占空比
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
    TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);//   调节CCR
}

//  调节PSC。用来调整频率
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler)
{
    TIM_PrescalerConfig(TIM2, Prescaler, TIM_PSCReloadMode_Immediate);
}

PWM.h

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H

void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare);
void PWM_SetPrescaler(uint16_t Prescaler);

#endif

IC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void IC_Init(void)
{
    //	1、初始化时钟RCC TIM3
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//	TIM2是APB1总线的外设
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
	//  2、配置GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//	上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//	选择时基单元的时钟源
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);//	因为定时器上电后默认就是使用内部时钟，所以此行可省略
	
	//	3、配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//	指定时钟分频，设置的是输入滤波的采样频率，与时基单元关系不大。这里随便选一个
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//	计数器模式，选择向上计数
	//	计数器溢出频率：CK_CNT_OV=CK_CNT/(ARR+1)=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
	//	注意：PSC和ARR的取值都要在0~65535之间
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;//	自动重装器（ARR）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;//	预分频器（PSC）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//	重复计数器的值（高级定时器才有，不是CNT），不需要用，直接给0
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);//	刚初始化完会生成一次更新事件，会使Num刚复位就显示1
    
    //  4、初始化输入捕获单元
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;// 配置哪个通道
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;// 配置输入捕获的滤波器
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//   边沿检测，选择极性。上升沿触发
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//  触发信号分频器。不分频就是每次触发均有效，2分频就是每隔一次有效一次
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//  选择触发信号从哪个引脚输入，可以选择直连通道或交叉通道
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStruct);
    
    //  5、配置TRGI触发源为TI1FP1
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);
    
    //  6、配置从模式为Reset
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);
    
    //  7、调用TIM_Cmd函数，开启定时器
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

//  计算频率
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
    return 1000000 / TIM_GetCapture1(TIM3);//  fx=fc/N，fc=72M/(PSC+1)
}

IC.h

#ifndef __IC_H
#define __IC_H

void IC_Init(void);
uint32_t IC_GetFreq(void);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device 
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"

uint8_t i;

int main(void)
{
		OLED_Init();
        OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
        IC_Init();
        PWM_Init();
        //  输出待测信号至PA0
        PWM_SetPrescaler(720 - 1);// Freq = 72M / (PSC+1) / 100
        PWM_SetCompare1(50);//  Duty = CCR / 100
		while(1)
		{
            OLED_ShowNum(1, 6, IC_GetFreq(), 5);
		}
}

其他引用的头文件和c代码可在此处查阅：OLED.h（【江协STM32】4 OLED调试工具，第5节）、 Delay.h（【江协STM32】3-2 LED闪烁&LED流水灯&蜂鸣器，第1.3节）

程序下载后测量频率为1001Hz，多了1Hz，可能是因为计数刚到1000Hz的那个数时，信号刚好跳变，由于电路结构或其他原因，导致这一个数刚好没计到，产生了误差。可以在程序补上误差，把IC.c中的IC_GetFreq函数改为：

//  计算频率
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
    return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);//  fx=fc/N，fc=72M/(PSC+1)
}

4. PWMI模式测频率占空比

4.1 接线图

4.2 代码

对上一个程序进行修改。

第4步配置输入捕获单元，需要配置成两个通道同时捕获同一个引脚的模式，可以使用TIM_PWMIConfig函数。使用该函数，比如配置通道1，直连，上升沿，函数会自动配置通道2，交叉，下降沿。此函数只用于通道1和通道2的配置，不能操作通道3和通道4。

IC.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void IC_Init(void)
{
    //	1、初始化时钟RCC TIM3
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//	TIM2是APB1总线的外设
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
	//  2、配置GPIO
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//	上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	//	选择时基单元的时钟源
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);//	因为定时器上电后默认就是使用内部时钟，所以此行可省略
	
	//	3、配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//	指定时钟分频，设置的是输入滤波的采样频率，与时基单元关系不大。这里随便选一个
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//	计数器模式，选择向上计数
	//	计数器溢出频率：CK_CNT_OV=CK_CNT/(ARR+1)=CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1)=72M/(PSC+1)/(ARR+1)
	//	注意：PSC和ARR的取值都要在0~65535之间
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;//	自动重装器（ARR）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;//	预分频器（PSC）的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//	重复计数器的值（高级定时器才有，不是CNT），不需要用，直接给0
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);//	刚初始化完会生成一次更新事件，会使Num刚复位就显示1
    
    //  4、初始化输入捕获单元
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
    TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;// 配置哪个通道
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;// 配置输入捕获的滤波器
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//   边沿检测，选择极性。上升沿触发
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;//  触发信号分频器。不分频就是每次触发均有效，2分频就是每隔一次有效一次
    TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;//  选择触发信号从哪个引脚输入，可以选择直连通道或交叉通道
    //TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStruct);//    只初始化通道1
    TIM_PWMIConfig(TIM3, &TIM_ICInitStruct);//  对于同一个CH1输入，同时初始化捕获通道1和2
    
    //  5、配置TRGI触发源为TI1FP1
    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1FP1);
    
    //  6、配置从模式为Reset
    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);
    
    //  7、调用TIM_Cmd函数，开启定时器
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

//  计算频率
uint32_t IC_GetFreq(void)
{
    return 1000000 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);//  fx=fc/N，fc=72M/(PSC+1)
}

//  计算占空比
uint32_t IC_GetDuty(void)
{
    return (TIM_GetCapture2(TIM3) + 1) * 100 / (TIM_GetCapture1(TIM3) + 1);// CCR2 / CCR1
    //  显示范围为0~1，如果想显示整数，可以将其扩大100倍
    //  经过实测，CCR总是少一个数，所以加1补上误差
}

IC.h

#ifndef __IC_H
#define __IC_H

void IC_Init(void);
uint32_t IC_GetFreq(void);
uint32_t IC_GetDuty(void);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device 
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"

uint8_t i;

int main(void)
{
		OLED_Init();
        OLED_ShowString(1,1,"Freq:00000Hz");
        OLED_ShowString(2,1,"Duty:00%");
        IC_Init();
        PWM_Init();
        //  输出待测信号至PA0
        PWM_SetPrescaler(7200 - 1);// Freq = 72M / (PSC+1) / 100
        PWM_SetCompare1(87);//  Duty = CCR / 100
		while(1)
		{
            OLED_ShowNum(1, 6, IC_GetFreq(), 5);
            OLED_ShowNum(2, 6, IC_GetDuty(), 2);
		}
}

测频率的范围：目前的标准频率fc = 72M / (PSC + 1) = 1MHz，计数器最大计数到65535，所以测量的最低频率是1M / 65535 ≈ 15Hz。如果想要降低最低频率，可以增大PSC。

作者：冰糖雪莲IO