單芯片解決方案，開啟全新體驗——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。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。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(fù)用）、1個CAN、1個USB2.0以及1個SDIO接口。如此豐富的外設(shè)資源，能夠輕松應(yīng)對工業(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。更多信息和資料請進(jìn)入網(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，我們期待與您共同探索W55MH32的無限可能。

第二十章 TIM——基本定時器

本章參考資料：《W55H32參考手冊》 基本定時器章節(jié)。學(xué)習(xí)本章時，配合參考資料一起閱讀，效果會更佳，特別是涉及到寄存器說明的部分。

1 定時器分類

高級控制定時器(TIM1 和 TIM8)

兩個高級控制定時器(TIM1 和 TIM8)可以被看成是分配到 6 個通道的三相 PWM 發(fā)生器，它具有帶死區(qū)插入的互補(bǔ) PWM 輸出，還可以被當(dāng)成完整的通用定時器。四個獨(dú)立的通道可以用于：

輸入捕獲

輸出比較

產(chǎn)生 PWM(邊緣或中心對齊模式)

單脈沖輸出

配置為 16 位標(biāo)準(zhǔn)定時器時，它與 TIMx 定時器具有相同的功能。配置為 16 位 PWM 發(fā)生器時，它具有全調(diào)制能力(0~100%)。

在調(diào)試模式下，計數(shù)器可以被凍結(jié)，同時 PWM 輸出被禁止，從而切斷由這些輸出所控制的開關(guān)。很多功能都與標(biāo)準(zhǔn)的 TIM 定時器相同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也相同，因此高級控制定時器可以通過定時器鏈接功能與 TIM 定時器協(xié)同操作，提供同步或事件鏈接功能。

通用定時器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)

本系列產(chǎn)品中，內(nèi)置了 4 個可同步運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)定時器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)。每個定時器都有一個 16 位的自動加載遞加/遞減計數(shù)器、一個 16 位的預(yù)分頻器和 4 個獨(dú)立的通道，每個通道都可用于輸入捕獲、輸出比較、PWM 和單脈沖模式輸出。它們還能通過定時器鏈接功能與高級控制定時器共同工作，提供同步或事件鏈接功能。在調(diào)試模式下，計數(shù)器可以被凍結(jié)。任一標(biāo)準(zhǔn)定時器都能用于產(chǎn)生 PWM 輸出。每個定時器都有獨(dú)立的 DMA 請求機(jī)制。這些定時器還能夠處理增量編碼器的信號，也能處理 1 至 3 個霍爾傳感器的數(shù)字輸出。

通用定時器(TIM10、TIM11、TIM9)

這些定時器基于 16 位自動重新加載計數(shù)器和 16 位預(yù)分頻器。TIM10 和 TIM11 有一個獨(dú)立的通道，而 TIM9 有兩個用于輸入捕獲/輸出比較、PWM 或單脈沖模式的獨(dú)立通道輸出它們可以與TIM2、TIM3、TIM4、TIM5 全功能同步通用定時器。它們也可以用作簡單的時基。

通用定時器(TIM13、TIM14、TIM12)

這些定時器基于 16 位自動重新加載計數(shù)器和 16 位預(yù)分頻器。TIM13 和 TIM14 有一個獨(dú)立的通道，而 TIM12 有兩個獨(dú)立的通道用于輸入捕獲/輸出比較、PWM 或單脈沖模式的獨(dú)立通道輸出它們可以與 TIM2、TIM3、TIM4、TIM5 全功能同步通用定時器。它們也可以用作簡單的時基。獨(dú)立看門狗獨(dú)立的看門狗是基于一個 12 位的遞減計數(shù)器和一個 8 位的預(yù)分頻器，它由一個內(nèi)部獨(dú)立的40kHz 的 RC 振蕩器提供時鐘；因為這個 RC 振蕩器獨(dú)立于主時鐘，所以它可運(yùn)行于停機(jī)和待機(jī)模式。它可以被當(dāng)成看門狗用于在發(fā)生問題時復(fù)位整個系統(tǒng)，或作為一個自由定時器為應(yīng)用程序提供超時管理。通過選項字節(jié)可以配置成是軟件或硬件啟動看門狗。在調(diào)試模式下，計數(shù)器可以被凍結(jié)。

基本定時器 TIM6 和 TIM7

這些定時器主要用于 DAC 觸發(fā)器的生成。它們也可以用作通用 16 位時基。

窗口看門狗內(nèi)有一個 7 位的遞減計數(shù)器，并可以設(shè)置成自由運(yùn)行。它可以被當(dāng)成看門狗用于在發(fā)生問題時復(fù)位整個系統(tǒng)。它由主時鐘驅(qū)動，具有早期預(yù)警中斷功能；在調(diào)試模式下，計數(shù)器可以被凍結(jié)。

系統(tǒng)時基定時器

這個定時器是專用于實時操作系統(tǒng)，也可當(dāng)成一個標(biāo)準(zhǔn)的遞減計數(shù)器。它具有下述特性：

24 位的遞減計數(shù)器

自動重加載功能

當(dāng)計數(shù)器為 0 時能產(chǎn)生一個可屏蔽系統(tǒng)中斷

可編程時鐘源

2 基本定時器功能框圖講解

基本定時器的核心是時基，不僅基本定時器有，通用定時器和高級定時器也有。學(xué)習(xí)定時器時，我們先從簡單的基本定時器學(xué)起， 到了后面的通用和高級定時器的學(xué)習(xí)中，我們直接跳過時基部分的講解即可。 基本定時器的功能框圖見下圖，基本定時器功能框圖 ：

2.1 時鐘源

計數(shù)器的時鐘由內(nèi)部時鐘(CK_INT)提供。

TIMx_CR1 寄存器的 CEN 位和 TIMx_EGR 寄存器的 UG 位是實際的控制位，(除了 UG 位被自動清除外)只能通過軟件改變它們。一旦置 CEN 位為'1'，內(nèi)部時鐘即向預(yù)分頻器提供時鐘。

2.2 計數(shù)器時鐘

定時器時鐘經(jīng)過 PSC 預(yù)分頻器之后，即 CK_CNT，用來驅(qū)動計數(shù)器計數(shù)。PSC是一個16 位的預(yù)分頻器， 可以對定時器時鐘 TIMxCLK 進(jìn)行 1~65536之間的任何一個數(shù)進(jìn)行分頻。具體計算方式為：CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。

2.3 計數(shù)器

計數(shù)器 CNT 是一個 16 位的計數(shù)器，只能往上計數(shù)，最大計數(shù)值為65535。當(dāng)計數(shù)達(dá)到自動重裝載寄存器的時候產(chǎn)生更新事件，并清零從頭開始計數(shù)。

2.4 自動重裝載寄存器

自動重裝載寄存器 ARR 是一個 16位的寄存器，這里面裝著計數(shù)器能計數(shù)的最大數(shù)值。當(dāng)計數(shù)到這個值的時候，如果使能了中斷的話，定時器就產(chǎn)生溢出中斷。

2.5 定時時間的計算

定時器的定時時間等于計數(shù)器的中斷周期乘以中斷的次數(shù)。計數(shù)器在 CK_CNT的驅(qū)動下，計一個數(shù)的時間則是 CK_CLK的倒數(shù)， 等于：1/（TIMxCLK/(PSC+1)），產(chǎn)生一次中斷的時間則等于：1/（CK_CLK * ARR）。如果在中斷服務(wù)程序里面設(shè)置一個變量time， 用來記錄中斷的次數(shù)，那么就可以計算出我們需要的定時時間等于：1/CK_CLK* (ARR+1)*time。

3 定時器初始化結(jié)構(gòu)體詳解

在標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)頭文件w55mh32_tim.h中對定時器外設(shè)建立了四個初始化結(jié)構(gòu)體，基本定時器只用到其中一個即TIM_TimeBaseInitTypeDef， 具體的見 代碼清單:基本定時器-1 ，其他三個我們在高級定時器章節(jié)講解。

代碼清單:基本定時器-1 定時器基本初始化結(jié)構(gòu)體

typedef struct {
    uint16_t TIM_Prescaler;          // 預(yù)分頻器
    uint16_t TIM_CounterMode;        // 計數(shù)模式
    uint32_t TIM_Period;             // 定時器周期
    uint16_t TIM_ClockDivision;      // 時鐘分頻
    uint8_t TIM_RepetitionCounter;   // 重復(fù)計算器
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

TIM_Prescaler： 定時器預(yù)分頻器設(shè)置，時鐘源經(jīng)該預(yù)分頻器才是定時器時鐘，它設(shè)定TIMx_PSC寄存器的值。可設(shè)置范圍為0至65535，實現(xiàn)1至65536分頻。

TIM_CounterMode： 定時器計數(shù)方式，可是在為向上計數(shù)、向下計數(shù)以及三種中心對齊模式?；径〞r器只能是向上計數(shù)，即TIMx_CNT只能從0開始遞增，并且無需初始化。

TIM_Period： 定時器周期，實際就是設(shè)定自動重載寄存器的值，在事件生成時更新到影子寄存器。可設(shè)置范圍為0至65535。

TIM_ClockDivision： 時鐘分頻，設(shè)置定時器時鐘CK_INT頻率與數(shù)字濾波器采樣時鐘頻率分頻比，基本定時器沒有此功能，不用設(shè)置。

TIM_RepetitionCounter： 重復(fù)計數(shù)器，屬于高級控制寄存器專用寄存器位，利用它可以非常容易控制輸出PWM的個數(shù)。這里不用設(shè)置。

雖然定時器基本初始化結(jié)構(gòu)體有5個成員，但對于基本定時器只需設(shè)置其中兩個就可以，想想使用基本定時器就是簡單。

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