精确测量外部信号频率是许多嵌入式系统中的重要需求，尤其是在需要同步市电（50Hz或60Hz）频率的应用中。市电频率对于电力系统至关重要，尤其是在UPS（不间断电源）和电力监控系统中，微控制器用于实时测量市电频率。利用STM32F4系列微控制器的定时器2的输入捕获功能，可以实现精确的市电频率测量。此方法涉及硬件配置、代码编写以及相关理论的理解。

硬件设计的核心是将市电（220V 50Hz）信号输入到STM32F4微控制器的定时器输入引脚。为了适配微控制器的电压要求，信号首先经过分压电阻，然后通过运算放大器（如LM2904）放大并剪裁为方波，最终输入MCU的计数器引脚。经过增益为21的放大电路，正弦波信号被转换为幅值为0.585V的方波信号，且偏置电压设置为1.65V。

信号转换的关键在于通过运算放大器将正弦波的幅值放大，使其超出供电电压范围，从而输出信号饱和。增益设置为21，可使信号达到理想的幅值范围，从而保证输入信号足够清晰，能够通过STM32F4的定时器进行捕获和频率测量。

在实现时，STM32F4定时器2的输入捕获功能能够精确地测量输入方波信号的周期，从而计算出市电的频率。通过合理配置定时器参数，能够精确捕获每一个周期，并计算出对应的频率值。这一功能广泛应用于电力监控、UPS以及其他对市电频率要求严格的嵌入式应用中。