第二十六章 W55MH32 上位机搜索和配置示例

单芯片解决方案，开启全新体验——W55MH32 高性能以太网单片机

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太网单片机，它为用户带来前所未有的集成化体验。这颗芯片将强大的组件集于一身，具体来说，一颗W55MH32内置高性能Arm® Cortex-M3核心，其主频最高可达216MHz；配备1024KB FLASH与96KB SRAM，满足存储与数据处理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP协议栈、内置MAC以及PHY，拥有独立的32KB以太网收发缓存，可供8个独立硬件socket使用。如此配置，真正实现了All-in-One解决方案，为开发者提供极大便利。

在封装规格上，W55MH32 提供了两种选择：QFN100和QFN68。

W55MH32L采用QFN100封装版本，尺寸为12x12mm，其资源丰富，专为各种复杂工控场景设计。它拥有66个GPIO、3个ADC、12通道DMA、17个定时器、2个I2C、5个串口、2个SPI接口（其中1个带I2S接口复用）、1个CAN、1个USB2.0以及1个SDIO接口。如此丰富的外设资源，能够轻松应对工业控制中多样化的连接需求，无论是与各类传感器、执行器的通信，还是对复杂工业协议的支持，都能游刃有余，成为复杂工控领域的理想选择。 同系列还有QFN68封装的W55MH32Q版本，该版本体积更小，仅为8x8mm，成本低，适合集成度高的网关模组等场景，软件使用方法一致。更多信息和资料请进入http://www.w5500.com/网站或者私信获取。

此外，本W55MH32支持硬件加密算法单元，WIZnet还推出TOE+SSL应用，涵盖TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，为网络通信安全再添保障。

为助力开发者快速上手与深入开发，基于W55MH32L这颗芯片，WIZnet精心打造了配套开发板。开发板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口数据线，就能轻松实现调试、下载以及串口打印日志等功能。开发板将所有外设全部引出，拓展功能也大幅提升，便于开发者全面评估芯片性能。

若您想获取芯片和开发板的更多详细信息，包括产品特性、技术参数以及价格等，欢迎访问官方网页：http://www.w5500.com/，我们期待与您共同探索W55MH32的无限可能。

第二十六章 W55MH32 上位机搜索和配置示例

本篇文章我们将详细介绍如何在W55MH32芯片上面实现上位机搜索和配置功能，并通过实战例程，为大家讲解如何通过上位机搜索局域网中的W55MH32，并进行网络地址配置。例程中提供了一个开源的上位机配置工具SmartConfigTool，支持搜索设备，设置网络地址参数以及固件升级等功能。

该例程用到的其他网络协议，例如DHCP请参考相关章节。有关W55MH32的初始化过程，请参考Network Install 章节，这里将不再赘述。

1 上位机简介

嵌入式上位机（Embedded Host）是指在嵌入式系统中，作为与嵌入式设备进行通信、控制和数据交换的上位设备。它通常拥有更强的计算能力和存储资源，用于控制和监控下位嵌入式设备（如传感器、执行器、嵌入式控制器等）的运行。

2 特点

高效性：上位机配置下位机可以大大提高控制系统的效率。上位机发出控制命令，下位机接收并解释成相应的时序信号来直接控制设备，响应速度快，可靠性高。

实时性：下位机可以实时地响应上位机的控制指令，并对设备进行实时控制，确保系统的稳定性和安全性。同时，下位机也可以实时地向上位机反馈设备状态数据，使得上位机可以及时了解系统状态并进行相应的控制调整。

灵活性：上位机和下位机可以灵活地组合和扩展，以满足不同系统的需求。上位机可以同时连接多个下位机，对它们进行监控、控制和数据处理。同时，下位机也可以根据需要连接多个设备，实现设备的分布式控制。

交互友好：上位机通常具有人机交互界面，为用户提供友好的图形界面或者文本界面，方便用户进行操作、配置和监控。

3 应用场景

W55MH32使用NetBIOS 协议可以进行以下几种应用：

工业自动化：上位机发出控制指令，下位机接收并解释成相应的时序信号来直接控制设备，响应速度快，可靠性高。上位机可以监控生产过程、发出控制指令、进行数据分析和优化等。下位机可以实时控制设备、采集设备状态数据、接收和执行控制指令等。

物联网：上位机可以远程监控和管理设备、进行数据分析和处理等。下位机可以接收和执行控制指令、采集和传输设备状态数据等。

智能家居：上位机可以发出控制指令、监控家庭网络等。下位机可以接收和执行控制指令、控制智能设备的运行和状态采集等。

医疗设备：上位机可以发出控制指令、远程监控和管理医疗设备等。下位机可以接收和执行控制指令、控制医疗设备的运行和状态采集等。

4 搜索和配置的基本工作流程

搜索：上位机通过 UDP 广播发送 FIND 命令，设备作为下位机在收到后将自身配置信息发送给上位机，上位机收到后呈现获取到的设备信息；

配置：在已经搜索到设备的基础上，上位机向该设备发送 SETT 命令后，设备收到后根据上位机显示的网络信息对本地进行重新配置，并在串口显示。

5 实现过程

接下来，我们在W55MH32上实现上位机搜索回复以及上位机配置功能。

注意：测试实例需要PC端和W55MH32处于同一网段。

首先在主循环内，调用了do_udp_config()函数。持续地运行do_udp_config()函数。

 

1. while (1) 2. { 3. do_udp_config(SOCKET_ID); // Run and precess UpperComputer command. 4. } 5.

 

do_udp_config()函数不断处理 UDP 配置相关的操作，包括接收来自上位机的命令，根据命令进行不同的操作，如接收网络信息查询请求并返回网络信息，或者接收网络配置信息并更新本地网络信息等。

do_udp_config()函数如下：

 

1. void do_udp_config(uint8_t sn) 2. { 3. uint16_t i; 4. uint16_t len = 0; 5. uint8_t  rip[4]; 6. uint16_t rport; 7. uint16_t local_port  = 1460; 8. uint8_t  sw_version[2] = {1, 0}; 9. 10. memset(RecvMsg.op, 0, sizeof(RecvMsg)); // clear RecvMsg 11. 12. switch (getSn_SR(sn)) 13. { 14. case SOCK_UDP: 15. if ((len = getSn_RX_RSR(sn))  > 0) 16. { 17. len = recvfrom(sn, (uint8_t *)&RecvMsg, len, rip, &rport); 18. if (len  > sizeof(ConfigMsg)) 19. break; 20. { 21. // FIND: searching, SETT: setting, FIRM: firmware uploading 22. if ((RecvMsg.op[0] == 'F') && (RecvMsg.op[1] == 'I') && (RecvMsg.op[2] == 'N') && (RecvMsg.op[3] == 'D')) 23. { 24. wizchip_getnetinfo(&netinfo); // get config network infomation. 25. 26. memcpy(ConfigMsg.mac, netinfo.mac, 6); 27. memcpy(ConfigMsg.lip, netinfo.ip, 4); 28. memcpy(ConfigMsg.gw, netinfo.gw, 4); 29. memcpy(ConfigMsg.dns, netinfo.dns, 4); 30. memcpy(ConfigMsg.sub, netinfo.sn, 4); 31. memcpy(ConfigMsg.sw_ver, sw_version, 2); 32. 33. RecvMsg = ConfigMsg; 34. memcpy(RecvMsg.op, "FIND", 4); 35. sendto(sn, (uint8_t *)&RecvMsg, sizeof(RecvMsg), rip, rport); // return network info to uppercomputer. 36. printf("Findrn"); 37. } 38. else if ((RecvMsg.op[0] == 'S') && (RecvMsg.op[1] == 'E') && (RecvMsg.op[2] == 'T') && (RecvMsg.op[3] == 'T')) 39. { 40. printf("Settrn"); 41. if ((RecvMsg.mac[0] == ConfigMsg.mac[0]) && (RecvMsg.mac[1] == ConfigMsg.mac[1]) && (RecvMsg.mac[2] == ConfigMsg.mac[2]) && (RecvMsg.mac[3] == ConfigMsg.mac[3]) && (RecvMsg.mac[4] == ConfigMsg.mac[4]) && (RecvMsg.mac[5] == ConfigMsg.mac[5])) 42. { 43. for (i = 0; i <  4; i++) // recv uppercomputer config network info 44. { 45. memcpy(netinfo.ip, RecvMsg.lip, 4); 46. memcpy(netinfo.sn, RecvMsg.sub, 4); 47. memcpy(netinfo.gw, RecvMsg.gw, 4); 48. memcpy(netinfo.dns, RecvMsg.dns, 4); 49. netinfo.dhcp = NETINFO_STATIC; 50. } 51. wizchip_setnetinfo(&netinfo); // write chip 52. printf("From the UpperComputer Config network information :rn"); 53. print_network_information();  // readback and print 54. } 55. } 56. } 57. } 58. 59. break; 60. case SOCK_CLOSED: 61. socket(sn, Sn_MR_UDP, local_port, 0x00); 62. break; 63. } 64. } 65.

 

首先会运行一个UDP的状态机，当接收到消息时，会判断指令，如果为“FIND”指令，则读取设备的网络地址信息进行回传，如果为“SETT”指令，则将上位机下发的地址更新到W55MH32中。

6 运行结果

烧录例程运行后，首先进行了PHY链路检测，然后是通过DHCP获取网络地址并打印网络地址信息，观察串口打印的信息以获取设备运行状态；等待设备打印相关网络信息后，打开ConfigTool上位机工具，点击Search可以看到上位机成功获取并呈现设备信息，然后修改IP地址，点击Setting可以看到串口这边打印了上位机配置后的网络信息，如下图所示：

上位机查找设备：

上位机修改网络配置信息：

7 总结

本文讲解了如何在 W55MH32 芯片上实现上位机搜索和配置功能，通过实战例程展示了使用开源上位机配置工具 SmartConfigTool 搜索局域网中的 W55MH32 并进行网络地址配置的过程。文章详细介绍了上位机的概念、特点、应用场景以及搜索和配置的基本工作流程，帮助读者理解其在嵌入式设备管理中的实际应用价值。

下一篇文章将聚焦在 W55MH32 芯片上面使用 TOE 中断功能，解析 TOE 中断功能的核心原理及应用，同时通过实战例程讲解如何利用中断进行回环数据测试，敬请期待！

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审核编辑 黄宇