W5300在內存空間和數據處理能力等方面都有很大的提高。W5300特別適用于IPTV,IP機頂盒和數字電視等大流量多媒體數據的傳輸。通過一個集成有TCP/IP協議和10/100M的以太網MAC和PHY的單芯片可以非常簡單和快捷地實現Internet連接。
W5300與主機(MCU)采用總線接口。通過直接訪問方式或間接訪問方式,W5300可以很容易與主機接口,就像訪問SRAM存儲器。W5300的通信數據可以通過每個端口的TX/RX FIFO寄存器訪問。由于這些特性,即使一個初學者也很容易使用W5300實現Internet連接。
特性
支持軟、硬件混合TCP/IP協議: TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet;
支持8個獨立的端口(sockets)同時連接;。
網絡數據傳輸,速率可達到80Mbps;
支持ADSL連接 (支持PPPOE協議,帶PAP/CHAP驗證);
內部128K字節存儲器作TX/RX緩存;
根據端口通信數據吞吐量動態調整內部TX/RX存儲器分配;
內嵌10BaseT/100BaseTX以太網物理層,支持自動應答(全雙工/半雙工模式);
可選TX1:1 RX1:1 網絡變壓器接口YL18-2050S,YT37-1107S及YL2J011D,YL2J201A
支持自動極性變換(MDI/MDIX);
支持8/16位數據總線;l 0.18μm CMOS工藝;
3.3V工作電壓,I/O口可承受5V電壓,內部帶1.8V電壓調整器;
LQFP-100,14x14mm無鉛封裝。
單片機控制W5300源代碼如下:
/**
******************************************************************************
* @file W5100.c
* 本文件包括5個部分:
* 1. W5100初始化
* 2. W5100的Socket初始化
* 3. Socket連接
* 如果Socket設置為TCP服務器模式,則調用Socket_Listen()函數,W5100處于偵聽狀態,直到遠程客戶端與它連接。
* 如果Socket設置為TCP客戶端模式,則調用Socket_Connect()函數,
* 每調用一次Socket_Connect(s)函數,產生一次連接,
* 如果連接不成功,則產生超時中斷,然后可以再調用該函數進行連接。
* 如果Socket設置為UDP模式,則調用Socket_UDP函數
* 4. Socket數據接收和發送
* 5. W5100中斷處理
*
* 置W5100為服務器模式的調用過程:W5100_Init()--》Socket_Init(s)--》Socket_Listen(s),設置過程即完成,等待客戶端的連接。
* 置W5100為客戶端模式的調用過程:W5100_Init()--》Socket_Init(s)--》Socket_Connect(s),設置過程即完成,并與遠程服務器連接。
* 置W5100為UDP模式的調用過程:W5100_Init()--》Socket_Init(s)--》Socket_UDP(s),設置過程即完成,可以與遠程主機UDP通信。
*
* W5100產生的連接成功、終止連接、接收數據、發送數據、超時等事件,都可以從中斷狀態中獲得。
******************************************************************************
*/
#include“W5100.h” /* 定義W5100的寄存器地址、狀態 */
#include“REG51.h”
typedef unsigned char SOCKET;
sbit SPI_CS= P1^0;
sbit SPI_SCK= P1^1;
sbit SPI_SO= P1^2;
sbit SPI_SI= P1^3;
sbit SPI_EN= P1^4;
sbit KEY= P1^5;
/* 端口數據緩沖區 */
unsigned char Rx_Buffer[20]; /* 端口接收數據緩沖區 */
unsigned char Tx_Buffer[20]; /* 端口發送數據緩沖區 */
/* 網絡參數寄存器 */
unsigned char Gateway_IP[4]={192,168,2,254}; /* Gateway IP Address */
unsigned char Sub_Mask[4]={255,255,255,0}; /* Subnet Mask */
unsigned char Phy_Addr[6]={0x00,0x08,0xDC,0x01,0x02,0x03}; /* Physical Address */
unsigned char IP_Addr[4]={192,168,2,1}; /* Loacal IP Address */
unsigned char S0_Port[2]={0x13,0x88}; /* Socket0 Port number 5000 */
unsigned char S0_DIP[4]={192,168,2,43}; /* Socket0 Destination IP Address */
unsigned char S0_DPort[2]={0x13,0x88}; /* Socket0 Destination Port number 5000*/
unsigned char S0_State=0; /* Socket0 state recorder */
unsigned char S0_Data; /* Socket0 receive data and transmit OK */
unsigned char W5100_Interrupt;
/* UDP Destionation IP address and Port number */
unsigned char UDP_DIPR[4];
unsigned char UDP_DPORT[2];
void Delay(unsigned int x)
{
unsigned int i;
for(i=0;i《x;i++){
SPI_EN=1;
}
}
unsigned char SPI_ReadByte(void){
unsigned char i,rByte=0;
for(i=0;i《8;i++){
rByte《《=1;
rByte|=SPI_SO;
SPI_SCK=0;
Delay(10);
SPI_SCK=1;
SPI_SCK=0;
}
return rByte;
}
void SPI_SendByte(unsigned char dt)
{
unsigned char i;
for(i=0;i《8;i++)
{
if((dt《《i)&0x80)
{
SPI_SI=1;
}
else
{
SPI_SI=0;
}
SPI_SCK=0;
Delay(10);
SPI_SCK=1;
SPI_SCK=0;
}
}
unsigned char Read_W5100(unsigned short addr)
{
unsigned char i;
/* 置W5100的CS為低電平 */
SPI_CS=0;
/* 發送讀命令 */
SPI_SendByte(0x0f);
/* 發送地址 */
SPI_SendByte(addr/256);
SPI_SendByte(addr);
/* 讀取數據 */
i=SPI_ReadByte();
/* 置W5100的CS為高電平 */
SPI_CS=1;
return i;
}
void Write_W5100(unsigned short addr, unsigned char dat)
{
/* 置W5100的CS為低電平 */
SPI_CS=0;
Delay(100);
/* 發送寫命令 */
SPI_SendByte(0xf0);
/* 發送地址 */
SPI_SendByte(addr/256);
SPI_SendByte(addr);
/* 寫入數據 */
SPI_SendByte(dat);
Delay(100);
/* 置W5100的CS為高電平 */
SPI_CS=1;
}
void W5100_Init(void)
{
unsigned char i;
SPI_EN=1;SPI_SCK=0;SPI_CS=1;SPI_SO=1;
Write_W5100(W5100_MODE,MODE_RST); /*軟復位W5100*/
Delay(100);
///Write_W5100(W5100_MODE,0); /*軟復位W5100*/
Delay(100); /*延時100ms,自己定義該函數*/
/*設置網關(Gateway)的IP地址,4字節 */
/*使用網關可以使通信突破子網的局限,通過網關可以訪問到其它子網或進入Internet*/
for(i=0;i《4;i++)
Write_W5100(W5100_GAR+i,Gateway_IP); /*Gateway_IP為4字節unsigned char數組,自己定義*/
for(i=0;i《4;i++)
Gateway_IP=Read_W5100(W5100_GAR+i);
/*設置子網掩碼(MASK)值,4字節。子網掩碼用于子網運算*/
for(i=0;i《4;i++)
Write_W5100(W5100_SUBR+i,Sub_Mask); /*SUB_MASK為4字節unsigned char數組,自己定義*/
/*設置物理地址,6字節,用于唯一標識網絡設備的物理地址值
該地址值需要到IEEE申請,按照OUI的規定,前3個字節為廠商代碼,后三個字節為產品序號
如果自己定義物理地址,注意第一個字節必須為偶數*/
for(i=0;i《6;i++)
Write_W5100(W5100_SHAR+i,Phy_Addr); /*PHY_ADDR6字節unsigned char數組,自己定義*/
/*設置本機的IP地址,4個字節
注意,網關IP必須與本機IP屬于同一個子網,否則本機將無法找到網關*/
for(i=0;i《4;i++)
Write_W5100(W5100_SIPR+i,IP_Addr); /*IP_ADDR為4字節unsigned char數組,自己定義*/
/*設置發送緩沖區和接收緩沖區的大小,參考W5100數據手冊*/
Write_W5100(W5100_RMSR,0x55); /*Socket Rx memory size=2k*/
Write_W5100(W5100_TMSR,0x55); /*Socket Tx mempry size=2k*/
/* 設置重試時間,默認為2000(200ms) */
Write_W5100(W5100_RTR,0x07);
Write_W5100(W5100_RTR+1,0xd0);
/* 設置重試次數,默認為8次 */
Write_W5100(W5100_RCR,8);
/* 啟動中斷,參考W5100數據手冊確定自己需要的中斷類型
IMR_CONFLICT是IP地址沖突異常中斷
IMR_UNREACH是UDP通信時,地址無法到達的異常中斷
其它是Socket事件中斷,根據需要添加 */
Write_W5100(W5100_IMR,(IMR_CONFLICT|IMR_UNREACH|IMR_S0_INT));
}
unsigned char Detect_Gateway(void)
{
unsigned char i;
Write_W5100((W5100_S0_MR),S_MR_TCP); /*設置socket0為TCP模式*/
Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_OPEN); /*打開socket0*/
if(Read_W5100(W5100_S0_SSR)!=S_SSR_INIT)
{
Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CLOSE); /*打開不成功,關閉Socket,然后返回*/
return FALSE;
}
/*檢查網關及獲取網關的物理地址*/
for(i=0;i《4;i++)
Write_W5100((W5100_S0_DIPR+i),IP_Addr+1); /*向目的地址寄存器寫入與本機IP不同的IP值*/
Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CONNECT); /*打開socket0的TCP連接*/
Delay(20); /* 延時20ms */
i=Read_W5100(W5100_S0_DHAR); /*讀取目的主機的物理地址,該地址就是網關地址*/
Write_W5100((W5100_S0_CR),S_CR_CLOSE); /*關閉socket0*/
if(i==0xff)
{
/**********沒有找到網關服務器,或沒有與網關服務器成功連接***********/
/********** 自己添加處理代碼 ***********/
return FALSE;
}
return TRUE;
}
void Socket_Init(SOCKET s)
{
unsigned int i;
/*設置分片長度,參考W5100數據手冊,該值可以不修改*/
Write_W5100((W5100_S0_MSS+s*0x100),0x00); /*最大分片字節數=16*/
Write_W5100((W5100_S0_MSS+s*0x100+1),0x10);
/* Set Socket Port number */
switch(s)
{
case 0:
Write_W5100(W5100_S0_PORT,S0_Port[0]); /* Set Local Socket Port number */
Write_W5100(W5100_S0_PORT+1,S0_Port[1]);
Write_W5100(W5100_S0_DPORT,S0_DPort[0]); /* Set Destination port number */
Write_W5100(W5100_S0_DPORT+1,S0_DPort[1]);
for(i=0;i《4;i++)
Write_W5100(W5100_S0_DIPR+i,S0_DIP); /* Set Destination IP Address */
break;
case 1:
break;
case 2:
break;
case 3:
break;
default:
break;
}
}
/**
* @brief 設置Socket為客戶端與遠程服務器連接
*當本機Socket工作在客戶端模式時,引用該程序,與遠程服務器建立連接
*
*如果啟動連接后出現超時中斷,則與服務器連接失敗,需要重新調用該程序連接
*該程序每調用一次,就與服務器產生一次連接
**/
unsigned char Socket_Connect(SOCKET s)
{
Write_W5100((W5100_S0_MR+s*0x100), S_MR_TCP); /*設置socket為TCP模式 */
Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100), S_CR_OPEN); /*打開Socket*/
if(Read_W5100(W5100_S0_SSR+s*0x100)!=S_SSR_INIT)
{
Write_W5100(W5100_S0_CR+s*0x100,S_CR_CLOSE); /*打開不成功,關閉Socket,然后返回*/
return FALSE;
}
Write_W5100((W5100_S0_CR+s*0x100),S_CR_CONNECT); /*設置Socket為Connect模式*/
return TRUE;
/*至此完成了Socket的打開連接工作,至于它是否與遠程服務器建立連接,則需要等待Socket中斷,
以判斷Socket的連接是否成功。參考W5100數據手冊的Socket中斷狀態*/
}
/**
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