單芯片解決方案，開啟全新體驗(yàn)——W55MH32 高性能以太網(wǎng)單片機(jī)

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網(wǎng)單片機(jī)，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗(yàn)。這顆芯片將強(qiáng)大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內(nèi)置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達(dá)216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協(xié)議棧、內(nèi)置MAC以及PHY，擁有獨(dú)立的32KB以太網(wǎng)收發(fā)緩存，可供8個(gè)獨(dú)立硬件socket使用。如此配置，真正實(shí)現(xiàn)了All-in-One解決方案，為開發(fā)者提供極大便利。

在封裝規(guī)格上，W55MH32 提供了兩種選擇：QFN100和QFN68。

W55MH32L采用QFN100封裝版本，尺寸為12x12mm，其資源豐富，專為各種復(fù)雜工控場(chǎng)景設(shè)計(jì)。它擁有66個(gè)GPIO、3個(gè)ADC、12通道DMA、17個(gè)定時(shí)器、2個(gè)I2C、5個(gè)串口、2個(gè)SPI接口（其中1個(gè)帶I2S接口復(fù)用）、1個(gè)CAN、1個(gè)USB2.0以及1個(gè)SDIO接口。如此豐富的外設(shè)資源，能夠輕松應(yīng)對(duì)工業(yè)控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執(zhí)行器的通信，還是對(duì)復(fù)雜工業(yè)協(xié)議的支持，都能游刃有余，成為復(fù)雜工控領(lǐng)域的理想選擇。同系列還有QFN68封裝的W55MH32Q版本，該版本體積更小，僅為8x8mm，成本低，適合集成度高的網(wǎng)關(guān)模組等場(chǎng)景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請(qǐng)進(jìn)入http://www.w5500.com/網(wǎng)站或者私信獲取。

此外，本W(wǎng)55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應(yīng)用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網(wǎng)絡(luò)通信安全再添保障。

為助力開發(fā)者快速上手與深入開發(fā)，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發(fā)板。開發(fā)板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數(shù)據(jù)線，就能輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)試、下載以及串口打印日志等功能。開發(fā)板將所有外設(shè)全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發(fā)者全面評(píng)估芯片性能。

若您想獲取芯片和開發(fā)板的更多詳細(xì)信息，包括產(chǎn)品特性、技術(shù)參數(shù)以及價(jià)格等，歡迎訪問官方網(wǎng)頁：http://www.w5500.com/，我們期待與您共同探索W55MH32的無限可能。

第二十一章 W55MH32 PHY配置示例

本篇文章，我們將詳細(xì)介紹如何在W55MH32芯片上設(shè)置不同的PHY模式。并通過實(shí)戰(zhàn)例程，為大家講解如何通過軟件配置PHY模式，根據(jù)不同的傳輸場(chǎng)景靈活切換相應(yīng)的模式，以此來降低功耗。

該例程用到的其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如DHCP，請(qǐng)參考相關(guān)章節(jié)。有關(guān) W55MH32 的初始化過程，請(qǐng)參考 Network Install章節(jié)，這里將不再贅述。

1 PHY工作模式簡(jiǎn)介

W55MH32的TOE引擎的PHY工作模式支持兩種配置方式，一種是通過PMODE管腳進(jìn)行配置(硬件配置)，另一種則是通過PHYCFGR寄存器的5:3位進(jìn)行配置(軟件配置)，PHY工作模式可以配置為10Mbps(全雙工/半雙工),100Mbps(全雙工/半雙工)，全功能自動(dòng)協(xié)商以及掉電模式，默認(rèn)為全功能自動(dòng)協(xié)商模式。

硬件配置示意圖

軟件配置示意圖

注意：通過PMODE管腳配置僅在初次上電時(shí)生效，當(dāng)使用軟件進(jìn)行配置后，將更改為軟件配置的模式。

2 PHY不同模式的特點(diǎn)

速率

10BT:傳輸速率為10Mbps

100BT:傳輸速率為100Mbps

工作模式

全雙工：允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率和帶寬利用率。

半雙工：在同一時(shí)刻，數(shù)據(jù)只能在一個(gè)方向上傳輸，不能同時(shí)雙向傳輸。

掉電模式：TOE引擎停止工作，若想恢復(fù)正常工作狀態(tài)，必須重新復(fù)位TOE引擎。

全功能，自動(dòng)協(xié)商：將根據(jù)對(duì)端接口設(shè)置對(duì)應(yīng)速率及工作模式。

3不同PHY模式的功耗

下表為不同PYH模式下的功耗對(duì)比：

4應(yīng)用場(chǎng)景

當(dāng)我們期望降低 TOE引擎的功耗時(shí)，可依據(jù)不同的傳輸場(chǎng)景靈活切換相應(yīng)的速率，以此來實(shí)現(xiàn)功耗的降低。比如，在高速傳輸?shù)膱?chǎng)景下，將其設(shè)置為 100Mbps全雙工模式；而當(dāng)不使用 TOE引擎時(shí)，則將其設(shè)置為掉電模式，從而有效節(jié)省功耗。

5實(shí)現(xiàn)過程

接下來，我們看看在代碼上如何設(shè)置PHY工作模式。

注意：測(cè)試實(shí)例需要PC端和W55MH32處于同一網(wǎng)段。

步驟1：設(shè)置為100Mbps全雙工模式

/* config init massage */
phy_conf.by     = PHY_CONFBY_SW;   // Use software config
phy_conf.mode   = PHY_MODE_MANUAL; // User config mode
phy_conf.duplex = PHY_DUPLEX_FULL; // Full duplex
phy_conf.speed  = PHY_SPEED_100;   // Speed
/* setting phy 100M and full-duplex mode */
printf("setting phy 100M and full-duplex modern");
ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF, &phy_conf);
ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF, &get_conf);
printf("The current Mbtis speed : %drn", get_conf.speed == PHY_SPEED_100 ? 100 : 10);
printf("The current Duplex Mode : %srn", get_conf.duplex == PHY_DUPLEX_HALF ? "Half-Duplex" : "Full-Duplex");
delay_ms(10000);

步驟2：設(shè)置為10Mbps半雙工模式

/* setting phy 10M and half-duplex mode */
printf("setting phy 10M and half-duplex modern");
phy_conf.speed  = PHY_SPEED_10;
phy_conf.duplex = PHY_DUPLEX_HALF;
ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF, &phy_conf);
ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF, &get_conf);
printf("The current Mbtis speed : %drn", get_conf.speed == PHY_SPEED_100 ? 100 : 10);
printf("The current Duplex Mode : %srn", get_conf.duplex == PHY_DUPLEX_HALF ? "Half-Duplex" : "Full-Duplex");
delay_ms(10000);

步驟3：設(shè)置為掉電模式

/* setting phy 10M and half-duplex mode */
printf("setting phy 10M and half-duplex modern");
phy_conf.speed  = PHY_SPEED_10;
phy_conf.duplex = PHY_DUPLEX_HALF;
ctlwizchip(CW_SET_PHYCONF, &phy_conf);
ctlwizchip(CW_GET_PHYCONF, &get_conf);
printf("The current Mbtis speed : %drn", get_conf.speed == PHY_SPEED_100 ? 100 : 10);
printf("The current Duplex Mode : %srn", get_conf.duplex == PHY_DUPLEX_HALF ? "Half-Duplex" : "Full-Duplex");
delay_ms(10000);

6運(yùn)行結(jié)果

燒錄例程運(yùn)行后，首先可以看到進(jìn)行了PHY鏈路檢測(cè)，然后打印了設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)地址信息，依次設(shè)置PHY為100Mbps全雙工模式,然后設(shè)置PHY為10Mbps半雙工模式，最后設(shè)置為PHY為掉電模式，打印信息如下圖所示：

掉電模式時(shí)，無法ping通。

7總結(jié)

本文講解了如何在 W55MH32芯片上設(shè)置不同的 PHY模式，通過實(shí)戰(zhàn)例程展示了根據(jù)不同傳輸場(chǎng)景，將 PHY模式在 100Mbps全雙工、10Mbps半雙工和掉電模式之間切換以降低功耗的過程。文章詳細(xì)介紹了 PHY工作模式的配置方式、不同模式的特點(diǎn)、功耗差異和應(yīng)用場(chǎng)景，幫助讀者理解如何在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)性能與功耗。

下一篇文章將講解如何在W55MH32上實(shí)現(xiàn)MQTT協(xié)議并連接阿里云平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)與阿里云物模型的數(shù)據(jù)交互，敬請(qǐng)期待！

WIZnet是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，成立于 1998年。產(chǎn)品包括互聯(lián)網(wǎng)處理器 iMCU?，它采用 TOE（TCP/IP卸載引擎）技術(shù)，基于獨(dú)特的專利全硬連線 TCP/IP。iMCU?面向各種應(yīng)用中的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

WIZnet在全球擁有 70多家分銷商，在香港、韓國(guó)、美國(guó)設(shè)有辦事處，提供技術(shù)支持和產(chǎn)品營(yíng)銷。

香港辦事處管理的區(qū)域包括：澳大利亞、印度、土耳其、亞洲（韓國(guó)和日本除外）。

審核編輯 黃宇