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單芯片解決方案，開啟全新體驗——W55MH32 高性能以太網單片機

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網單片機，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗。這顆芯片將強大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲與數A據處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協議棧、內置MAC以及PHY，擁有獨立的32KB以太網收發緩存，可供8個獨立硬件socket使用。如此配置，真正實現了All-in-One解決方案，為開發者提供極大便利。

在封裝規格上，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，專為各種復雜工控場景設計。它擁有66個GPIO、3個ADC、12通道DMA、17個定時器、2個I2C、5個串口、2個SPI接口（其中1個帶I2S接口復用）、1個CAN、1個USB2.0以及1個SDIO接口。如此豐富的外設資源，能夠輕松應對工業控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執行器的通信，還是對復雜工業協議的支持，都能游刃有余，成為復雜工控領域的理想選擇。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，適合集成度高的網關模組等場景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請進入http://www.w5500.com/網站或者私信獲取。

此外，本W55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網絡通信安全再添保障。

為助力開發者快速上手與深入開發，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發板。開發板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數據線，就能輕松實現調試、下載以及串口打印日志等功能。開發板將所有外設全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發者全面評估芯片性能。

若您想獲取芯片和開發板的更多詳細信息，包括產品特性、技術參數以及價格等，歡迎訪問官方網頁：http://www.w5500.com/，我們期待與您共同探索W55MH32的無限可能。

單芯片解決方案，開啟全新體驗——W55MH32 高性能以太網單片機

在封裝規格上，W55MH32提供了兩種選擇：QFN100和QFN68。

此外，本W55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網絡通信安全再添保障。

第五章 W55MH32 UDP示例

本篇文章，我們將詳細介紹如何在W55MH32芯片上面實現UDP通信。并通過實戰例程，為大家講解如何使用UDP進行數據回環測試。

該例程用到的其他網絡協議，例如DHCP，請參考相關章節。有關W55MH32的初始化過程，也請參考Network Install章節，這里將不再贅述。

1 UDP協議簡介

用戶數據報協議（UDP，User Datagram Protocol）是OSI模型中傳輸層的核心協議之一。它是一種無連接的、面向數據報的傳輸協議，用于在IP網絡中進行高效的數據傳輸。與TCP協議相比，UDP更簡單、輕量，提供最基本的傳輸功能。

2 UDP協議特點

無連接性：UDP不需要在傳輸數據前建立連接，發送方可以直接發送數據到目標地址，接收方也無需確認接收到數據。

數據報的獨立性：數據以獨立的數據報形式發送，每個數據報包含完整的消息信息。

高效性：UDP沒有流量控制、擁塞控制和重傳機制，因此開銷小，傳輸效率高，適合對實時性要求較高的應用。

不可靠性：UDP不保證數據可靠傳輸，可能出現數據丟失、重復或亂序。

支持廣播和多播：UDP可以進行廣播和多播數據發送，非常適合一對多的通信場景。

簡單的頭部格式：UDP頭部只有8字節，包括源端口、目標端口、長度和校驗和。

3 UDP應用場景

接下來，我們了解下在W55MH32上，可以使用UDP協議完成哪些操作及應用呢？

實時數據傳輸：在工業自動化控制、網絡攝像頭等場景下使用W55MH32實現實時數據傳輸。

設備發現和自動配置：通過發送廣播包給W55MH32來實現設備發現和自動配置功能。

廣播和多播通信：通過廣播和多播通信方式來實現一對多通信。例如狀態同步和多設備控制。

數據采集：需要高頻率傳輸小數據包的應用場景。例如溫濕度傳感器的狀態更新。

4 UDP報文傳輸流程

發送ARP報文，確認對方地址在線

獲取數據信息，并通過UDP傳輸。

添加UDP頭部信息

數據報通過IP協議傳遞到目標地址。

接收方從目標端口接收數據報

5 UDP協議報文

源端口：發送方的端口號；

目的端口：接收方的端口號；

報文長度：即整個 UDP 報文的長度，包括頭部和數據，單位為字節。

檢驗和：校驗和；

UDP報文實例：

C0A8 0001 C0A8 0002 1F90 1F91 0021 F7DF 4865 6C6C 6F2C 2055 4450 21
IP部分（前16字節）：
C0A8 0001:源IP地址（192.168.0.1）
C0A8 0002:目標IP地址（192.168.0.2）
UDP部分（后部分）：
1F90:源端口號（8080）
1F91:目標端口號（8081）
0021:報文長度（33字節）
F7DF:校驗和（校驗數據完整性）
4865 6C6C 6F2C 2055 4450 21:數據部分（"Hello, UDP!"的ASCII表示）

在W55MH32中，UDP協議已在內部硬件協議棧實現，所以我們只需要讀取和寫入對應寄存器的值即可實現發送和接收數據，無需手動組包。

6實現過程

接下來，我們在W55MH32上實現UDP回環測試，loopback_udps()函數是實現UDP回環測試功能的函數。

注意：測試實例需要PC端和W55MH32處于同一網段。

這個函數需要主循環中調用，如下圖所示。

while (1)
{
   loopback_udps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port);
}

loopback_udps()需要傳入3個參數，分別是socket號，socket緩存以及源端口號

loopback_udps()函數內容如下：

 int32_t loopback_udps(uint8_t sn, uint8_t *buf, uint16_t port)
{
 int32_t  ret;
 uint16_t size, sentsize;
 uint8_t  destip[4];
 uint16_t destport;
 switch (getSn_SR(sn))
 {
 case SOCK_UDP:
     if ((size = getSn_RX_RSR(sn)) > 0)
     {
         if (size > DATA_BUF_SIZE)
             size = DATA_BUF_SIZE;
         ret      = recvfrom(sn, buf, size, destip, (uint16_t *)&destport);
         buf[ret] = 0x00;
         printf("recv form[%d.%d.%d.%d][%d]: %srn", destip[0], destip[1], destip[2], destip[3], destport, buf);
         if (ret <= 0)
         {
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
             printf("%d: recvfrom error. %ldrn", sn, ret);
#endif
             return ret;
         }
         size     = (uint16_t)ret;
         sentsize = 0;
         while (sentsize != size)
         {
             ret = sendto(sn, buf + sentsize, size - sentsize, destip, destport);
             if (ret < 0)
             {
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
                 printf("%d: sendto error. %ldrn", sn, ret);
#endif
                 return ret;
             }
             sentsize += ret; // Don't care SOCKERR_BUSY, because it is zero.
         }
     }
     break;
 case SOCK_CLOSED:
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
     // printf("%d:UDP loopback startrn",sn);
#endif
     if ((ret = socket(sn, Sn_MR_UDP, port, 0x00)) != sn)
         return ret;
#ifdef _LOOPBACK_DEBUG_
     printf("%d:Opened, UDP loopback, port [%d]rn", sn, port);
#endif
     break;
 default:
     break;
 }
 return 1;
}

進入回環測試程序后，會執行一個socket狀態機，在socket狀態機中，會執行以下步驟：

步驟1：打開socket

當socket處于SOCK_CLOSED狀態時(即關閉狀態)，將該socket設置為UDP模式并打開。

步驟2：監聽接收數據并回環數據

當socket處于SOCK_UDP狀態時(即已打開socket并配置為UDP模式)，監聽Sn_RX_RSR寄存器。

當Sn_RX_RSR寄存器的值大于0時，則說明已經接收到UDP數據，先通過recvfrom()函數取出接收到的UDP數據。

然后通過sendto()函數將接收到的數據回環發送出去。

7運行結果

燒錄例程運行后，首先進行了PHY鏈路檢測，然后是DHCP獲取網絡地址結果，最后是進行UDP回環測試，如下圖所示：