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，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。學習本章時，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 發生器，它具有帶死區插入的互補 PWM 輸出，還可以被當成完整的通用定時器。四個獨立的通道可以用于：

輸入捕獲

輸出比較

產生 PWM(邊緣或中心對齊模式)

單脈沖輸出

配置為 16 位標準定時器時，它與 TIMx 定時器具有相同的功能。配置為 16 位 PWM 發生器時，它具有全調制能力(0~100%)。

在調試模式下，計數器可以被凍結，同時 PWM 輸出被禁止，從而切斷由這些輸出所控制的開關。很多功能都與標準的 TIM 定時器相同，內部結構也相同，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)

本系列產品中，內置了 4 個可同步運行的標準定時器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)。每個定時器都有一個 16 位的自動加載遞加/遞減計數器、一個 16 位的預分頻器和 4 個獨立的通道，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。在調試模式下，計數器可以被凍結。任一標準定時器都能用于產生 PWM 輸出。每個定時器都有獨立的 DMA 請求機制。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器和 16 位預分頻器。TIM10 和 TIM11 有一個獨立的通道，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器和 16 位預分頻器。TIM13 和 TIM14 有一個獨立的通道，而 TIM12 有兩個獨立的通道用于輸入捕獲/輸出比較、PWM 或單脈沖模式的獨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。獨立看門狗獨立的看門狗是基于一個 12 位的遞減計數器和一個 8 位的預分頻器，它由一個內部獨立的40kHz 的 RC 振蕩器提供時鐘；因為這個 RC 振蕩器獨立于主時鐘，所以它可運行于停機和待機模式。它可以被當成看門狗用于在發生問題時復位整個系統，或作為一個自由定時器為應用程序提供超時管理。通過選項字節可以配置成是軟件或硬件啟動看門狗。在調試模式下，計數器可以被凍結。

基本定時器 TIM6 和 TIM7

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

窗口看門狗內有一個 7 位的遞減計數器，并可以設置成自由運行。它可以被當成看門狗用于在發生問題時復位整個系統。它由主時鐘驅動，具有早期預警中斷功能；在調試模式下，計數器可以被凍結。

系統時基定時器

這個定時器是專用于實時操作系統，也可當成一個標準的遞減計數器。它具有下述特性：

24 位的遞減計數器

自動重加載功能

當計數器為 0 時能產生一個可屏蔽系統中斷

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。學習定時器時，我們先從簡單的基本定時器學起， 到了后面的通用和高級定時器的學習中，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

計數器的時鐘由內部時鐘(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'，內部時鐘即向預分頻器提供時鐘。

2.2 計數器時鐘

定時器時鐘經過 PSC 預分頻器之后，即 CK_CNT，用來驅動計數器計數。PSC是一個16 位的預分頻器， 可以對定時器時鐘 TIMxCLK 進行 1~65536之間的任何一個數進行分頻。具體計算方式為：CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。

2.3 計數器

計數器 CNT 是一個 16 位的計數器，只能往上計數，最大計數值為65535。當計數達到自動重裝載寄存器的時候產生更新事件，并清零從頭開始計數。

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，這里面裝著計數器能計數的最大數值。當計數到這個值的時候，如果使能了中斷的話，定時器就產生溢出中斷。

2.5 定時時間的計算

定時器的定時時間等于計數器的中斷周期乘以中斷的次數。計數器在 CK_CNT的驅動下，計一個數的時間則是 CK_CLK的倒數， 等于：1/（TIMxCLK/(PSC+1)），產生一次中斷的時間則等于：1/（CK_CLK * ARR）。如果在中斷服務程序里面設置一個變量time， 用來記錄中斷的次數，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 定時器初始化結構體詳解

在標準庫函數頭文件w55mh32_tim.h中對定時器外設建立了四個初始化結構體，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講解。

代碼清單:基本定時器-1 定時器基本初始化結構體

typedef struct {
    uint16_t TIM_Prescaler;          // 預分頻器
    uint16_t TIM_CounterMode;        // 計數模式
    uint32_t TIM_Period;             // 定時器周期
    uint16_t TIM_ClockDivision;      // 時鐘分頻
    uint8_t TIM_RepetitionCounter;   // 重復計算器
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

TIM_Prescaler： 定時器預分頻器設置，時鐘源經該預分頻器才是定時器時鐘，它設定TIMx_PSC寄存器的值。可設置范圍為0至65535，實現1至65536分頻。

TIM_CounterMode： 定時器計數方式，可是在為向上計數、向下計數以及三種中心對齊模式。基本定時器只能是向上計數，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。可設置范圍為0至65535。

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

TIM_RepetitionCounter： 重復計數器，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。這里不用設置。

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

WIZnet 是一家無晶圓廠半導體公司，成立于 1998 年。產品包括互聯網處理器 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網設備。

WIZnet 在全球擁有 70 多家分銷商，在香港、韓國、美國設有辦事處，提供技術支持和產品營銷。

香港辦事處管理的區域包括：澳大利亞、印度、土耳其、亞洲（韓國和日本除外）。