在嵌入式系統(tǒng)中采用W5100實現TCP/IP網絡通信應用
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(),增加了使用時的硬件難度,因此Wiznet公司最新推出了,將TCP/IP協(xié)議棧、以太網的MAC和PHY三種功能集為一體。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。
器件的推出,大大簡化了硬件電路設計,使系統(tǒng)在沒有操作系統(tǒng)的支持下,真正實現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/驗證);
支持4個獨立的端口()連接;
內部16K字節(jié)存儲器作TX/RX緩存;
內嵌10BaseT/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,,);
0.18μm 工藝;
3.3V工作電壓,I/O口可承受5V電壓;
無鉛封裝,符合環(huán)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(tǒng)
W5100在網絡考勤機/門禁系統(tǒng)中的應用如圖2所示,使用以直接總線方式與W5100接口,組成了一個具有網絡功能的考勤機/,這種考勤機/門禁系統(tǒng)廣泛應用在公司寫字樓、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)的數據量不大,數據傳輸速率相對于其它實時系統(tǒng)來說不是很高,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(tǒng)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(fā)電廠、變電站、配電站、工廠電力系統(tǒng)等領域,也可以用于居民電量管理。
用W5100實現網絡電力儀表結構如圖3所示。
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(wèi)星接收機、數字、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(tǒng)的支持下接入網絡,簡單、可靠,價格低廉,已廣泛應用于各種安全監(jiān)測、電力系統(tǒng)的測量監(jiān)控、音視頻傳輸、遠程信息傳輸等領域。隨著嵌入式系統(tǒng)網絡化的廣泛應用,相信W5100一定會被更多的工程師所喜歡。深圳市謝氏電子與浩然電子聯合致力于WIZNET 嵌入式系統(tǒng)在中國的推廣與應用。





