W5100在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用
摘要:W5100是WIZnet公司最新推出的固件網(wǎng)絡(luò)芯片,它是在W3150A+的基礎(chǔ)上,集成了以太網(wǎng)物理層RTL8201CP核,因此W5100集TCP/IP協(xié)議棧、以太網(wǎng)MAC和PHY為一體。W5100支持TCP,UDP,ICMP,IGMP,IPv4,ARP,PPPoE,Ethernet等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;支持4個獨立的Socket通信,內(nèi)部16K字節(jié)的發(fā)送/接收緩沖區(qū)可快速進行數(shù)據(jù)交換,最大通信速率達(dá)到25Mbps;提供多種總線(兩種并行總線和SPI總線)接口方式,可以很方便地與各種單片機連接。
關(guān)鍵詞: W5100,TCP/IP協(xié)議,以太網(wǎng),單片機
引言
我們原來介紹過W3150A網(wǎng)絡(luò)芯片,由于W3150A使用時還必需要在外面接一個以太網(wǎng)物理層接口器件(RTL8201CP),增加了使用時的硬件難度,因此Wiznet公司最新推出了W5100,將TCP/IP協(xié)議棧、以太網(wǎng)的MAC和PHY三種功能集為一體。W5100不僅保留了原來與MCU接口的并行總線接口,還增加了SPI串行總線接口。
W5100器件的推出,大大簡化了硬件電路設(shè)計,使單片機系統(tǒng)在沒有操作系統(tǒng)的支持下,真正實現(xiàn)了單芯片接入Internet的理想。
芯片介紹
W5100有如下特性:
? 與MCU多種接口選擇,直接總線接口、間接總線接口和SPI總線;
? 支持硬件TCP/IP協(xié)議: TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet;
? 支持ADSL連接 (支持PPPOE協(xié)議,帶PAP/CHAP驗證);
? 支持4個獨立的端口(Sockets)連接;
? 內(nèi)部16K字節(jié)存儲器作TX/RX緩存;
? 內(nèi)嵌10BaseT/100BaseTX以太網(wǎng)物理層,支持自動應(yīng)答(全雙工/半雙工模式);
? 支持自動極性變換(MDI/MDIX);
? 多種指示燈輸出(Tx,Rx,F(xiàn)ull/Duplex,Collision,Link,Speed);
? 0.18µm CMOS工藝;
? 3.3V工作電壓,I/O口可承受5V電壓;
? LQFP80無鉛封裝,符合環(huán)保要求。
W5100的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
典型應(yīng)用
1.網(wǎng)絡(luò)考勤機/門禁系統(tǒng)
W5100在網(wǎng)絡(luò)考勤機/門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖2所示,使用MCS-51單片機以直接總線方式與W5100接口,組成了一個具有網(wǎng)絡(luò)功能的考勤機/門禁設(shè)備,這種考勤機/門禁系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在公司寫字樓、商場/超市、住宅小區(qū)等場所的管理。
考慮到考勤機/門禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量不大,數(shù)據(jù)傳輸速率相對于其它實時系統(tǒng)來說不是很高,因此單片機可以采用SPI接口與W5100連接。而讀卡器芯片TRH031M也可用使用SPI接口,因此它們可以共用總線,使硬件系統(tǒng)更加簡單。
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