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上海皕科電子有限公司

Shanghai Bitconn Electronic Co.,Ltd.

公司介紹
上海皕科電子有限公司是一家專業的芯片代理商和方案提供商。總部設在上海,是一家專業為中國電子企業提供單片機,無線RF,以太網IC及外圍器件、開發工具和相關應用解決方案的高新技術企業。公司的主要代理品牌有Digi、Wiznet、Xinnova,以及華虹MCU等。
  公司擁有優秀的銷售團隊和專業的研發部門,不但在品牌、價格、供貨、服務等方面領先業界,而且可為客戶提供及時、可行的技術支持和整體設計服務,滿足不同客戶多層次需求。

W5100 在嵌入式系統中實現TCP/IP 網絡通信的應用

發表時間:2015/03/13 00:00:00  瀏覽次數:3018  
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摘要:W5100是WIZnet公司最新推出的固件網絡芯片,它是在W3150A+的基礎上,集成了以太網物理層RTL8201CP核,因此W5100集TCP/IP協議棧、以太網MAC和PHY為一體。W5100支持TCP,UDP,ICMP,IGMP,IPv4,ARP,PPPoE,Ethernet等網絡協議;支持4個獨立的Socket通信,內部16K字節的發送/接收緩沖區可快速進行數據交換,最大通信速率達到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。

關鍵詞: W5100,TCP/IP 協議,以太網,單片機

 

引言

我們原來介紹過 W3150A 網絡芯片,由于 W3150A 使用時還必需要在外面接一個以太網物理層接口器件(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 協議棧、以太網的 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計,使單片機系統在沒有操作系統的支持下,真正實現了單芯片接入 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協議: TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet;

支持ADSL連接 (支持PPPOE協議,帶PAP/CHAP驗證);

支持4個獨立的端口(Sockets)連接;

內部16K字節存儲器作TX/RX緩存;

內嵌10BaseT/100BaseTX以太網物理層,支持自動應答(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,Full/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,符合環保要求。

 

W5100 的結構如圖 1所示。

典型應用

1.網絡考勤機/門禁系統

W5100 在網絡考勤機/門禁系統中的應用如圖 2所示, 使用 MCS-51單片機以直接總線方式與 W5100 接口,組成了一個具有網絡功能的考勤機/門禁設備,這種考勤機/門禁系統廣泛應用在公司寫字樓、商場/超市、住宅小區等場所的管理。 考慮到考勤機/門禁系統的數據量不大,數據傳輸速率相對于其它實時系統來說不是很高,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PI 接口,因此它們可以共用總線,使硬件系統更加簡單。

2.網絡電力儀表

W5100 應用在電力儀表中, 可以及時采集電力系統數據, 實現在本地/遠程的數據采集、

故障分析判斷。網絡儀表主要應用在發電廠、變電站、配電站、工廠電力系統等領域,也可

以用于居民電量管理。

3.數字電視前端設備

數字電視前端設備種類很多,有諸如衛星接收機、數字編碼器、數字復用器、數字加擾機及 QAM 調制器等等。 W5100 可以用在數字電視前端設備中,以建立起設備與控制臺之間、設備與設備之間的網絡通道。由于 W5100 內部具有 4個完全獨立的端口,高速的數據處理能力和數據吞吐能力,不僅可以傳輸一般的控制信息,還可以傳輸音視頻信號。

 

結束語

W5100“3 合 1”的功能可以滿足各種單片機在沒有操作系統的支持下接入 Internet 網絡,簡單、可靠,價格低廉,已廣泛應用于各種安全監測、電力系統的測量監控、音視頻傳輸、遠程信息傳輸等領域。隨著嵌入式系統網絡化的廣泛應用,相信 W5100 一定會被更多的工程師所喜歡。

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