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(shù)據(jù)處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協(xié)議棧、內置MAC以及PHY，擁有獨立的32KB以太網收發(fā)緩存，可供8個獨立硬件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(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，還是對復雜工業(yè)協(xié)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(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)調試、下載以及串口打印日志等功能。開發(fā)板將所有外設全部引出，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)板的更多詳細信息，包括產品特性、技術參數(shù)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。

第二十八章 W55MH32 Ethernet_Rate_Test示例

本篇文章我們將詳細介紹如何在W55MH32芯片上面實現(xiàn)太網測速功能，并通過實戰(zhàn)例程，為大家講解如何通過Jperf工具進行測速。

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

1 Jperf簡介

JPerf是一個基于 Java的圖形化網絡性能測試工具，它是 Iperf（一個常用的網絡性能測試工具）的圖形用戶界面（GUI）版本。Iperf是一個流行的開源工具，廣泛用于網絡帶寬、延遲和丟包等性能指標的測試，而 JPerf則通過圖形化界面讓用戶更加方便地進行這些測試，而無需通過命令行操作。

2 Jperf特點

圖形化界面： JPerf提供一個直觀的用戶界面，簡化了 Iperf配置和運行過程，使得用戶可以更加輕松地進行網絡性能測試。

支持多種協(xié)議： JPerf 支持 TCP和 UDP協(xié)議，允許用戶在測試過程中選擇不同的協(xié)議來模擬不同類型的網絡負載。

實時性能監(jiān)控： JPerf 能夠實時顯示網絡性能數(shù)據(jù)（如帶寬、丟包率、延遲等），幫助用戶分析網絡狀況。

易于配置： 用戶可以通過圖形化界面輕松配置測試參數(shù)，如測試時長、傳輸數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)包大小等。

跨平臺： 作為 Java應用程序，JPerf可以在多種操作系統(tǒng)平臺上運行，包括 Windows、Linux 和 macOS。

3影響速率的幾點原因

MCU主頻

Socket緩存大小

單次傳輸數(shù)據(jù)長度

以太網差分線布線

4以太網測速流程

安裝Jperf

下載地址：https://nchc.dl.sourceforge.net/project/iperf/jperf/jperf%202.0.0/jperf-2.0.0.zip?viasf=1

安裝Jre

下載地址：Java Archive Downloads - Java SE 8u211 and later | Oracle 中國

打開jperf圖形界面

注意：必須安裝Jre才支持打開圖形化界面。

jperf.bat位于Jperf安裝目錄下：

配置工作模式以及單位量程：

對端發(fā)送數(shù)據(jù)開始測速。

5實現(xiàn)過程

接下來，我們在W55MH32上實現(xiàn)以太網測速功能。

注意：測試實例需要PC端和W55MH32處于同一網段。

步驟1：填充測速數(shù)據(jù)

 1. for(uint16_t i=0; i< ETHERNET_BUF_MAX_SIZE; i++)
 2.     {
 3.         ethernet_buf[i]?=?65?+ i?%?26;
 4.     }

步驟2：初始化socket緩存

1. uint8_t tx_size[_WIZCHIP_SOCK_NUM_]        ={2,0,0,0,0,0,0,0};
2. uint8_t rx_size[_WIZCHIP_SOCK_NUM_]        ={2,0,0,0,0,0,0,0};
3.     /* Set socket0 send and receive cache to 16KB */
4.     wizchip_init(tx_size, rx_size);
5. 

步驟3：主循環(huán)調用do_jperf()函數(shù)進行測速測試

do_jperf()函數(shù)如下：

 1. void do_jperf(uint8_t sn,uint8_t*buffer_txst,uint8_t*des_ip,uint16_t des_port)
 2. {
 3.     uint32_t len;
 4.     uint16_t port=50000;
 5.     switch(getSn_SR(sn))
 6.     {
 7.     case SOCK_INIT:
 8.         connect(sn, des_ip, des_port);
 9.         printf("%d:Try to connect to the %d.%d.%d.%d : %drn", sn, des_ip[0], des_ip[1], des_ip[2], des_ip[3], des_port);
10.         break;
11.     case SOCK_ESTABLISHED:
12.         if(getSn_IR(sn)&Sn_IR_CON)//// Socket n interrupt register mask; TCP CON interrupt = connection with peer is successful
13.         {
14.             setSn_IR(sn,Sn_IR_CON); // this interrupt should be write the bit cleared to '1'
15.             printf("%d:Connected to - %d.%d.%d.%d : %drn", sn, des_ip[0], des_ip[1], des_ip[2], des_ip[3], des_port);
16.         }
17.         send(sn, buffer_txst, strlen((char*)buffer_txst));// Data send process (User's buffer -> Destination through H/W Tx socket buffer)
18.         len= getSn_RX_RSR(sn);
19.  
20.         if(len>=sizeof(buffer_txst))// Sn_RX_RSR: Socket n Received Size Register, Receiving data length
21.         {
22.             recv(sn, buffer_txst, len);// Data Receive process (H/W Rx socket buffer -> User's buffer)
23.             send(0, buffer_txst, len);
24.         }
25.         elseif(len>0)
26.         {
27.             len= recv(sn, buffer_txst, len);
28.             send(sn, buffer_txst, len);
29.         }
30.  
31.         break;
32.     case SOCK_CLOSE_WAIT:
33.         disconnect(sn);
34.         break;
35.     case SOCK_CLOSED:
36.         socket(sn,Sn_MR_TCP, port++,Sn_MR_ND);
37.         if(port>60000)
38.         {
39.             port=50000;
40.         }
41.         break;
42.     }
43. }

do_jperf()函數(shù)創(chuàng)建了一個無時延模式的TCP客戶端，在成功連接上服務器之后則不斷發(fā)送數(shù)據(jù)。

6運行結果

燒錄例程運行后，首先進行了PHY鏈路檢測，然后打印網絡地址信息，最后在未連接服務器時，不斷打印提示信息，直到連接上所設置的服務器為止：

接下來，我們看看不同主頻、socket緩存以及單次發(fā)送數(shù)據(jù)對速率的影響：

主頻：216MHz

socket收發(fā)緩存：16KB

單次數(shù)據(jù)：2048 Byte

測試速率為：6.55Mbits/s

主頻：216MHz

socket收發(fā)緩存：2KB

單次數(shù)據(jù)：2048 Byte

測試速率為：5.44Mbits/s

主頻：216MHz

socket收發(fā)緩存：16KB

單次數(shù)據(jù)：512 Byte

測試速率為：6.03Mbits/s

主頻：72MHz

socket收發(fā)緩存：16KB

單次數(shù)據(jù)：2048 Byte

測試速率為：4.34Mbits/s

7總結

本文講解了如何在 W55MH32芯片上實現(xiàn)以太網測速功能，通過實戰(zhàn)例程展示了借助 Jperf工具進行測速的具體過程，包括填充測速數(shù)據(jù)、初始化 socket緩存以及在主循環(huán)中調用函數(shù)進行測試等步驟。文章詳細介紹了 Jperf的概念、特點，以及影響以太網速率的因素和測速流程，幫助讀者理解其在網絡性能測試方面的實際應用價值。

下一篇文章將聚焦在 W55MH32芯片上實現(xiàn) Modbus TCP協(xié)議，解析 Modbus TCP協(xié)議的核心原理及在工業(yè)通信中的應用，同時通過實戰(zhàn)例程講解如何在 W55MH32上搭建 Modbus TCP服務器，實現(xiàn)與客戶端的通信，敬請期待！

WIZnet是一家無晶圓廠半導體公司，成立于 1998年。產品包括互聯(lián)網處理器 iMCU?，它采用 TOE（TCP/IP卸載引擎）技術，基于獨特的專利全硬連線 TCP/IP。iMCU?面向各種應用中的嵌入式互聯(lián)網設備。

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審核編輯 黃宇