在嵌入式系統(tǒng)中采用W5100實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用

引言

　　我們?cè)瓉?lái)介紹過(guò)W3150A網(wǎng)絡(luò)芯片，由于W3150A使用時(shí)還必需要在外面接一個(gè)以太網(wǎng)物理層接口器件()，增加了使用時(shí)的硬件難度，因此Wiznet公司最新推出了，將TCP/IP協(xié)議棧、以太網(wǎng)的MAC和PHY三種功能集為一體。不僅保留了原來(lái)與MCU接口的并行總線接口，還增加了SPI串行總線接口。

　　器件的推出，大大簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)在沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持下，真正實(shí)現(xiàn)了單芯片接入的理想。

　　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, , , , ARP, PPPoE, ；
支持連接 (支持PPPOE協(xié)議，帶PAP/驗(yàn)證)；
支持4個(gè)獨(dú)立的端口（）連接；
內(nèi)部16K字節(jié)存儲(chǔ)器作TX/RX緩存；
內(nèi)嵌10BaseT/以太網(wǎng)物理層，支持自動(dòng)應(yīng)答（全雙工/半雙工模式）；
支持自動(dòng)極性變換（MDI/MDIX）；
多種指示燈輸出（Tx，Rx，F(xiàn)ull/Duplex，Collision，，）；
0.18μm 工藝；
3.3V工作電壓，I/O口可承受5V電壓；
無(wú)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(jī)/門(mén)禁系統(tǒng)

　　W5100在網(wǎng)絡(luò)考勤機(jī)/門(mén)禁系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖2所示，使用以直接總線方式與W5100接口，組成了一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)功能的考勤機(jī)/，這種考勤機(jī)/門(mén)禁系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在公司寫(xiě)字樓、商場(chǎng)/超市、住宅小區(qū)等場(chǎng)所的管理。

　　考慮到考勤機(jī)/門(mén)禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)于其它實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不是很高，因此可以采用SPI接口與W5100連接。而芯片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(jiǎn)單。

　　2．網(wǎng)絡(luò)電力儀表

　　W5100應(yīng)用在電力儀表中，可以及時(shí)采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在本地/遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集、故障分析判斷。網(wǎng)絡(luò)儀表主要應(yīng)用在發(fā)電廠、變電站、配電站、工廠電力系統(tǒng)等領(lǐng)域，也可以用于居民電量管理。

　　用W5100實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電力儀表結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　3．?dāng)?shù)字電視前端設(shè)備

　　數(shù)字電視前端設(shè)備種類(lèi)很多，有諸如衛(wèi)星接收機(jī)、數(shù)字、數(shù)字復(fù)用器、數(shù)字加擾機(jī)及QAM調(diào)制器等等。

　　W5100可以用在數(shù)字電視前端設(shè)備中，以建立起設(shè)備與控制臺(tái)之間、設(shè)備與設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通道。由于W5100內(nèi)部具有4個(gè)完全獨(dú)立的端口，高速的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)吞吐能力，不僅可以傳輸一般的控制信息，還可以傳輸音視頻信號(hào)。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　W5100“3合1”的功能可以滿(mǎn)足各種單片機(jī)在沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持下接入網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)單、可靠，價(jià)格低廉，已廣泛應(yīng)用于各種安全監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)的測(cè)量監(jiān)控、音視頻傳輸、遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域。隨著嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的廣泛應(yīng)用，相信W5100一定會(huì)被更多的工程師所喜歡。深圳市謝氏電子與浩然電子聯(lián)合致力于WIZNET 嵌入式系統(tǒng)在中國(guó)的推廣與應(yīng)用。