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：QFN68和QFN100。

W55MH32Q采用QFN68封裝版本，尺寸為8x8mm，它擁有36個GPIO、3個ADC、12通道DMA、17個定時器、2個I2C、3個串口、2個SPI接口（其中1個帶I2S接口復(fù)用）、1個CAN以及1個USB2.0。在保持與同系列其他版本一致的核心性能基礎(chǔ)上，僅減少了部分GPIO以及SDIO接口，其他參數(shù)保持一致，性價比優(yōu)勢顯著，尤其適合網(wǎng)關(guān)模組等對空間布局要求較高的場景。緊湊的尺寸和精簡化外設(shè)配置，使其能夠在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)連接與數(shù)據(jù)交互，成為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)等緊湊型設(shè)備的理想選擇。 同系列還有QFN100封裝的W55MH32L版本，該版本擁有更豐富的外設(shè)資源，適用于需要多接口擴(kuò)展的復(fù)雜工控場景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請進(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W55MH32Q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。

第十八章 CRC

1 CRC簡介

循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)計(jì)算單元是根據(jù)固定的生成多項(xiàng)式得到任一 172 位全字的 CRC 計(jì)算結(jié)果。在其他的應(yīng)用中，CRC 技術(shù)主要應(yīng)用于核實(shí)數(shù)據(jù)傳輸或者數(shù)據(jù)存儲的正確性和完整性。標(biāo)準(zhǔn)EN/IEC60335-1 即提供了一種核實(shí)閃存存儲器完整性的方法。CRC 計(jì)算單元可以在程序運(yùn)行時計(jì)算出軟件的標(biāo)識，之后與在連接時生成的參考標(biāo)識比較，然后存放在指定的存儲器空間。

2 CRC主要特性

?使用 CRC-32(以太網(wǎng))多項(xiàng)式：0x4C11DB7

······X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X4+X2+X+1

?一個 32 位數(shù)據(jù)寄存器用于輸入/輸出

?CRC 計(jì)算時間：4 個 AHB 時鐘周期(HCLK)

?通用 8 位寄存器(可用于存放臨時數(shù)據(jù))

下圖為 CRC 計(jì)算單元框圖：

CRC 計(jì)算單元框圖

3 CRC功能描述

CRC 計(jì)算單元含有 1 個 32 位數(shù)據(jù)寄存器：

?對該寄存器進(jìn)行寫操作時，作為輸入寄存器，可以輸入要進(jìn)行 CRC 計(jì)算的新數(shù)據(jù)。

?對該寄存器進(jìn)行讀操作時，返回上一次 CRC 計(jì)算的結(jié)果。

每一次寫入數(shù)據(jù)寄存器，其計(jì)算結(jié)果是前一次 CRC 計(jì)算結(jié)果和新計(jì)算結(jié)果的組合(對整個 32 位字進(jìn)行 CRC 計(jì)算，而不是逐字節(jié)地計(jì)算)。

在 CRC 計(jì)算期間會暫停 CPU 的寫操作，因此可以對寄存器 CRC_DR 進(jìn)行背靠背寫入或者連續(xù)地寫-讀操作?？梢酝ㄟ^設(shè)置寄存器 CRC_CR 的 RESET 位來重置寄存器 CRC_DR 為0xFFFF FFFF。該操作不影響寄存器 CRC_IDR 內(nèi)的數(shù)據(jù)。

4 CRC寄存器CRC 計(jì)算單元包括 2 個數(shù)據(jù)寄存器和 1 個控制寄存器

4.1 數(shù)據(jù)寄存器(CRC_DR)

地址偏移：0x00

復(fù)位值：0xFFFF FFFF

4.2 獨(dú)立數(shù)據(jù)寄存器(CRC_IDR)

地址偏移：0x04

復(fù)位值：0x0000 0000

4.3 控制寄存器(CRC_CR)

地址偏移：0x08

復(fù)位值：0x0000 0000

4.4 CRC 寄存器映像

下表列出了 CRC 的寄存器映像和復(fù)位值：

CRC 計(jì)算單元寄存器映像和復(fù)位值

5 例程設(shè)計(jì)

5.1 CRC_DifferentCrcMode例程

1.宏定義與結(jié)構(gòu)體：定義了不同 CRC 模式的預(yù)期結(jié)果，創(chuàng)建了CRC_ResultInfo結(jié)構(gòu)體用于存儲 CRC 模式名稱和預(yù)期結(jié)果，同時定義了待計(jì)算 CRC 的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)Buff。

2.UART 模塊：UART_Configuration函數(shù)：使能 USART1 和 GPIOA 時鐘，配置 GPIO 引腳，初始化 USART 參數(shù)（波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等），最后使能 USART1。

?重定向printf函數(shù)：通過SER_PutChar和fputc函數(shù)將printf輸出重定向到 USART1，方便輸出調(diào)試信息。

3.CRC 測試模塊：CRC_DifferentModeTest函數(shù)：遍歷不同的 CRC 模式，對Buff緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRC 計(jì)算。每次計(jì)算前重置 CRC 數(shù)據(jù)寄存器，將計(jì)算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果比較，若一致則輸出 “Right”，不一致則輸出 “Error” 并顯示預(yù)期結(jié)果。

// CRC多模式測試函數(shù)
void CRC_DifferentModeTest(void)
{
    uint32_t crcresult = 0; // 存儲實(shí)際計(jì)算結(jié)果
    uint8_t  i;

    // 遍歷所有CRC測試用例
    for (i = 0; i < sizeof(CRCResult) / sizeof(CRC_ResultInfo); i++)
    {
        CRC_ResetDR(); // 重置CRC數(shù)據(jù)寄存器（清除之前的計(jì)算結(jié)果）

        // 計(jì)算CRC值（參數(shù)：CRC模式、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、數(shù)據(jù)長度（字計(jì)數(shù)））
        crcresult = CRC_CalcBlockCRC(CRC_16_IBM + i, Buff, sizeof(Buff) / 4);

        // 比較實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果
        if (CRCResult[i].CRCResultData == crcresult)
        {
            printf("%s Right.n", CRCResult[i].Str); // 輸出測試通過信息
        }
        else
        {
            // 輸出測試失敗信息及預(yù)期結(jié)果
            printf("%s Error.n", CRCResult[i].Str);
            printf("%s Error Result is 0x%xn", CRCResult[i].Str, CRCResult[i].CRCResultData);
        }
    }
}

4.主函數(shù)模塊：使能 CRC 時鐘，初始化延時函數(shù)和 UART。

int main(void)
{
    RCC_ClocksTypeDef clocks; // 系統(tǒng)時鐘結(jié)構(gòu)體

    // 1. 使能CRC時鐘（AHB總線）
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_CRC, ENABLE);

    // 2. 基礎(chǔ)初始化：延時函數(shù)、串口
    delay_init();
    UART_Configuration(115200);

    // 3. 獲取并打印系統(tǒng)時鐘信息
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);
    printf("nSYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhzn",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);

    // 4. 打印測試提示
    printf("CRC Different Mode Test.n");

    // 5. 執(zhí)行CRC測試
    CRC_DifferentModeTest();

    // 6. 主循環(huán)（保持程序運(yùn)行）
    while (1);
}

?獲取并輸出系統(tǒng)時鐘頻率信息。

?輸出測試提示信息。

?調(diào)用CRC_DifferentModeTest函數(shù)進(jìn)行 CRC 測試。

?進(jìn)入無限循環(huán)，保持程序運(yùn)行。

6 下載驗(yàn)證

6.1 CRC_DifferentCrcMode例程

程序啟動階段

?串口輸出系統(tǒng)時鐘信息：程序啟動后，會通過串口輸出系統(tǒng)時鐘的相關(guān)頻率信息，包括 SYSCLK、HCLK、PCLK1、PCLK2 和 ADCCLK 的頻率，幫助確認(rèn)系統(tǒng)時鐘配置是否正確。

?顯示測試提示信息：緊接著輸出測試提示信息，表明開始進(jìn)行不同模式的 CRC 測試。

CRC 測試階段

?遍歷不同 CRC 模式進(jìn)行測試：程序會依次對多種 CRC 模式（如 CRC_16_IBM、CRC_16_MAXIM 等）進(jìn)行測試。

?輸出測試結(jié)果：對于每種 CRC 模式，會計(jì)算給定數(shù)據(jù)（Buff數(shù)組）的 CRC 值，并將其與預(yù)設(shè)的預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。

······計(jì)算結(jié)果正確：若計(jì)算得到的 CRC 值與預(yù)期結(jié)果一致，串口會輸出相應(yīng)模式的測試結(jié)果為 “Right”。

······計(jì)算結(jié)果錯誤：若計(jì)算得到的 CRC 值與預(yù)期結(jié)果不一致，串口會輸出相應(yīng)模式的測試結(jié)果為 “Error”，并顯示該模式下的預(yù)期結(jié)果。

程序持續(xù)運(yùn)行

進(jìn)入無限循環(huán)：完成所有 CRC 模式的測試后，程序會進(jìn)入無限循環(huán)，保持運(yùn)行狀態(tài)。

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、美國設(shè)有辦事處，提供技術(shù)支持和產(chǎn)品營銷。

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

審核編輯 黃宇