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如何選擇WIZnet的網絡芯片進行產品設計
WIZnet的網絡產品擁有硬件的TCPIP協議棧,在我們的嵌入式系統中使用WIZnet 的網絡產品,不再需要用軟件實現TCPIP協議,它給我們提供了一個便捷而又可靠的應用。而在WIZnet的這幾款網絡接口產品之間的主要差異在接口類型和通信性能等方面。下面我們先簡單介紹一下這幾款產品:
W5100——通用8位并行總線接口的網絡芯片,一般不推薦使用W5100的SPI接口。除了W5100內部只有4個獨立的SOCKET以外,其它型號的網絡產品都提供8個獨立的SOCKET。
W5200——具有兩種接口方式:高速SPI接口和8位并行間接總線接口。
W5500——與W5200相似,但只提供高速SPI接口,功耗更低,以太網接口兼容性更好。
W5300——提供8位/16位并行總線的高速高性能網絡芯片。
面對諸多的網絡接口器件,很多工程師在初次接觸的時候往往不知道如何選擇。我們在這里介紹一些方法以幫助工程師快速正確地選擇產品。
一般來講,用戶在設計系統時,首先會考慮整體的性能要求和通信速率的要求,以此來選擇MCU。一旦選定了MCU,那么就可以根據MCU再來選擇WIZnet的產品。
如果我們使用8位或16位MCU,那么也就意味著系統在數據處理和通信速率方面沒有太高的要求,我們一般推薦W5100、W5200或W5500。
我們一般推薦使用W5100的并行總線(之間總線或間接總線)接口,不推薦使用W5100的SPI總線接口。也可以使用W5200的間接總線。需要MCU提供8個數據線D0~D7、15個地址線A0~A14(間接總線只需要2個地址線A0、A1)、片選CS、讀寫使能(RD,WR)等等。
使用W5100和W5200的并行總線,在相同的MCU條件下,W5200的數據通信速率比W5100快20%~50%。
如果我們要簡化硬件設計,或MCU無法提供并行總線接口,那么可以選擇W5500和W5200。W5500和W5200提供一個高速的SPI接口,只需要4個接口線(SCS,SCLK,MOSI和MISO)。
如果客戶使用MCS51系列的單片機,除了開關量輸入輸出和總線接口以外,對單片機的功能沒有其它特別的要求(比如ADC、PWM、I2C等等),可以考慮集成度更高的W7100。它是把一個增強的W5100和一個高速的MCS51單片機集成在單芯片中,使硬件系統更簡單。
從成本的角度考慮,除非客戶有特別的意愿,在8位MCU和16位MCU系統中,一般不選擇W5300。在這種低端的MCU系統中使用W5300,不能充分展現出W5300的高性能,徒增成本。
如果客戶使用ARM、DSP或FPGA等高性能MCU器件或硬件邏輯器件,那么就要根據客戶對通信速率的要求來選擇不同的網絡產品。
如果客戶對通信速率要求不高(小于2.5Mbps),而又要求硬件接口簡單,那么可選擇SPI總線的W5500或W5200。如果不在乎硬件的復雜性,愿意使用總線方式,可選擇W5100或W5200。
如果客戶對通信速率要求大于2.5Mbps小于15Mbps左右,可選擇W5100或W5200,只能通過并行總線方式,硬件設計稍微復雜一些。
如果客戶對通信速率要求大于15Mbps,那么只能選擇高性能的器件W5300。使用W5300并采用DMA方式,可以使通信速率達到50Mbps甚至更高,不過對處理器的要求也更高了。
小編補充:
W5500是繼W5100、W5200&W5300后,W5***系列新一款全硬件TCP/IP以太網芯片,如選用SPI接口類型,W5500可稱為W5100的升級款,8個socket接口,改良的130nm CMOS工藝,不僅很大程度改良了之前W5100發熱問題,還具備更有競爭力的價格,是嵌入式以太網開發高性價比的最佳選擇。