摘要：为了锻炼学生单片机系统软硬件设计能力，为工程实际应用打下坚实基础，根据学生专业特点，精心设计了基于单片机的信号测量实践教学案例。本案例实现了信号的周期、频率测量和通过串口传输，经过改进后还可以实现占空比的测量。

关键词：CubeMx，前后台编程，输入捕获，占空比

一、引言

《单片机原理及应用》是计算机科学与技术专业嵌入式方向的一门研究微机原理、接口技術及程序设计的专业拓展课程。本课程担负着认识理解微控制器工作原理、掌握单片机控制系统应用设计，为嵌入式专业课程打下专业基础的任务[1-2]。本课程简明扼要地讲授STM32单片机芯片的硬件结构和工作原理，系统讨论了单片机主要系统资源的设计方法，并为单片机系统设计进行了必要准备。主要内容包括STM32单片机的硬件结构、C语言程序设计、单片机内部主要模块的功能实现、外部接口的应用设计以及初步的单片机应用系统设计等内容。

考虑到课程应用性强的特点，为了锻炼学生单片机系统软硬件设计能力，为工程实际应用打下坚实基础，课程以STM32CubeMX软件和MDK-ARM软件来学习单片机编程，其中STM32CubeMX采用图形化方式完成外设初始化的设计[3]，在MDK-ARM编程中，引入了较多先进的编程思想，硬件采用较新的STM32Nucleo开发板和STM32F411RE控制器。

课程在锻炼学生软硬件设计能力的同时，引入了前后台编程思想、图形化的初始化设计思想、状态机设计思想等，并引入了实际项目开发中自定义帧格式、复杂信号测量等常用的综合性技能项目，对于学生实践能力的锻炼很有好处。……