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。

第十三章 通訊的基本概念

在計(jì)算機(jī)設(shè)備與設(shè)備之間或集成電路之間常常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在本書后面的章節(jié)中我們會(huì)學(xué)習(xí)到各種各樣的通訊方式， 所以在本章中我們先統(tǒng)一介紹這些通訊的基本概念。

1 串行通訊與并行通訊

按數(shù)據(jù)傳送的方式，通訊可分為串行通訊與并行通訊，串行通訊是指設(shè)備之間通過少量數(shù)據(jù)信號(hào)線(一般是8根以下)， 地線以及控制信號(hào)線，按數(shù)據(jù)位形式一位一位地傳輸數(shù)據(jù)的通訊方式。而并行通訊一般是指使用8、16、32及64根或更多的數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞剑?它們的通訊傳輸對(duì)比說明見下圖，并行通訊與串行通訊的對(duì)比圖 ，并行通訊就像多個(gè)車道的公路， 可以同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)，而串行通訊，而串行通訊就像單個(gè)車道的公路，同一時(shí)刻只能傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)：

很明顯，因?yàn)橐淮慰蓚鬏敹鄠€(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù) ，在數(shù)據(jù)傳輸速率相同的情況下，并行通訊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要大得多， 而串行通訊則可以節(jié)省數(shù)據(jù)線的硬件成本(特別是遠(yuǎn)距離時(shí))以及PCB的布線面積， 串行通訊與并行通訊的特性對(duì)比見下表，串行通訊與并行通訊的特性對(duì)比 ：

不過由于并行傳輸對(duì)同步要求較高，且隨著通訊速率的提高，信號(hào)干擾的問題會(huì)顯著影響通訊性能，現(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的應(yīng)用場合采用高速率的串行差分傳輸。

2 全雙工、半雙工及單工通訊

根據(jù)數(shù)據(jù)通訊的方向，通訊又分為全雙工、半雙工及單工通訊，它們主要以信道的方向來區(qū)分，見下圖，全雙工-半雙工及單工通訊 及下表，通訊方式說明：

仍以公路來類比，全雙工的通訊就是一個(gè)雙向車道，兩個(gè)方向上的車流互不相干；半雙工則像鄉(xiāng)間小道那樣，同一時(shí)刻只能讓一輛小車通過， 另一方向的來車只能等待道路空出來時(shí)才能經(jīng)過；而單工則像單行道，另一方向的車輛完全禁止通行。

3 同步通訊與異步通訊

根據(jù)通訊的數(shù)據(jù)同步方式，又分為同步和異步兩種，可以根據(jù)通訊過程中是否有使用到時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行簡單的區(qū)分。

在同步通訊中，收發(fā)設(shè)備雙方會(huì)使用一根信號(hào)線表示時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下雙方進(jìn)行協(xié)調(diào)， 同步數(shù)據(jù)，見下圖，同步通訊 。 通訊中通常雙方會(huì)統(tǒng)一規(guī)定在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣：

在異步通訊中不使用時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，它們直接在數(shù)據(jù)信號(hào)中穿插一些同步用的信號(hào)位，或者把主體數(shù)據(jù)進(jìn)行打包， 以數(shù)據(jù)幀的格式傳輸數(shù)據(jù)，見下圖，某種異步通訊 ，某些通訊中還需要雙方約定數(shù)據(jù)的傳輸速率，以便更好地同步：

在同步通訊中，數(shù)據(jù)信號(hào)所傳輸?shù)膬?nèi)容絕大部分就是有效數(shù)據(jù)，而異步通訊中會(huì)包含有幀的各種標(biāo)識(shí)符，所以同步通訊的效率更高， 但是同步通訊雙方的時(shí)鐘允許誤差較小，而異步通訊雙方的時(shí)鐘允許誤差較大。

4 通訊速率

衡量通訊性能的一個(gè)非常重要的參數(shù)就是通訊速率，通常以比特率(Bitrate)來表示，即每秒鐘傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)， 單位為比特每秒(bit/s)。容易與比特率混淆的概念是“波特率”(Baudrate)，它表示每秒鐘傳輸了多少個(gè)碼元。 而碼元是通訊信號(hào)調(diào)制的概念，通訊中常用時(shí)間間隔相同的符號(hào)來表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，這樣的信號(hào)稱為碼元。 如常見的通訊傳輸中，用0V表示數(shù)字0，5V表示數(shù)字1，那么一個(gè)碼元可以表示兩種狀態(tài)0和1，所以一個(gè)碼元等于一個(gè)二進(jìn)制比特位， 此時(shí)波特率的大小與比特率一致；如果在通訊傳輸中，有0V、2V、4V以及6V分別表示二進(jìn)制數(shù)00、01、10、11， 那么每個(gè)碼元可以表示四種狀態(tài)，即兩個(gè)二進(jìn)制比特位，所以碼元數(shù)是二進(jìn)制比特位數(shù)的一半，這個(gè)時(shí)候的波特率為比特率的一半。 因?yàn)楹芏喑Ｒ姷耐ㄓ嵵幸粋€(gè)碼元都是表示兩種狀態(tài)，人們常常直接以波特率來表示比特率，雖然嚴(yán)格來說沒什么錯(cuò)誤，但希望您能了解它們的區(qū)別。

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。

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審核編輯 黃宇