网络卸载模块,开放源代码-WIZ820io用户手册

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大家好,WIZnet推出了网络卸载模块,开放源代码的WIZ820io啦,今天我给大家分享一下相关的产品介绍吧~~

1. 简介

WIZ820io是一个高度集成的以太网控制模块,其集成了全硬件TCP/IP芯片W5200(内嵌以太网物理层)、带有以太网变压器的RJ45(MAG-JACK)以及其他外围电路。使用WIZ820io,用户可以快速地评估W5200并无需设计与以太网相关的繁琐的外围电路。

针对在已有的产品中构架以太网功能的用户,WIZ820io将是一个理想的选择。

有关全硬件TCP/IP芯片的详细信息,请参考W5200的用户手册。

WIZ820io由W5200和MAG-JACK所构成。

  • TCP/IP协议栈,以太网MAC: W5200
  • 以太网物理层: 内嵌于W5200
  • 以太网接口: MAG-JACK(带有以太网变压器的RJ45

1.1 产品特性

  • 支持10/100BaseT
  • 支持全/半双工通信
  • 支持自动握手(auto-negotiation)和自动极性变换
  • 兼容IEEE 802.3/802.3u
  • 支持高速SPI接口(SPI模式0或3)
  • I/O口工作电压为3.3V,最高耐压为5V
  • 具有多种网络状态信号输出
  • 内部集成了TCP, IPv4, UDP, ICMP, ARP, PPPoE, IGMP等网络协议
  • 内嵌以太网DLC和MAC层
  • 支持8个端口同时通信
  • 具有休眠模式,降低功耗
  • 支持网络唤醒
  • 提供Socket API,方便程序移植
  • 双排2.54mm间隔1 x 6插针,便于使用
  • 精巧的设计: 23mm x 25mm (PCB尺寸)

2. 管脚定义与说明

2.1 管脚定义

俯视图

2.2 管脚说明

 

管脚编号 I/O 管脚名称 说明
J1 1 P GND 接地
2 P GND 接地
3 I MOSI Master Out Slave InSPI MOSI信号管脚
4 I SCLK SPI 时钟SPI时钟信号管脚
5 I nSS SPI Slave Select : 低电平有效该管脚用于选择从设备,低电平有效
6 O nINT Interrupt : 低电平有效该管脚用于输出W5200产生的中断信号,例如:连接、断开、接收数据超时, 和WOL (Wake on LAN)。 该中断被IR或Sn_IR(Socket n-th Interrupt Register)寄存器清空。
J2 1 P GND 接地
2 P 3V3D 电源: 3.3V
3 P 3V3D 电源: 3.3V
4 I PWDN Power Down : 高电平有效该管脚用于工作模式选择。Low: 正常模式

High: 启动低功耗(Power Down)模式

5 I nRESET Reset: 低电平有效该管脚用于初始化W5200。当初始化W5200时,该管脚需维持至少2us低电平,并且至少维持150ms高电平。
6 O MISO Master In Slave OutSPI MISO信号管脚

 

3. SPI操作

WIZ820io是一个SPI从设备,其接收SPI主设备的指令并按照指令工作。SPI主设备通过SPI接口来控制W5200,SPI接口由以下4个信号所组成:从设备选择信号(nSS), SPI时钟信号(SCLK), MOSI(Master Out Slave In)信号和MISO(Master In Slave Out)信号。

SPI有4种工作模式:Mode 0~3。每种模式根据SCLK信号的极性(polarity)和相位(phase)的不同而有所差异。W5200作为SPI从设备,支持最常见的SPI模式0和模式3。

SPI模式0和模式3之间唯一的差别就是SCLK信号的极性在闲置时的不同。无论是SPI模式0或模式3,在SCLK处于上升沿时,数据都将被锁定,并且在SCLK处于下降沿时,数据将被送出。

3.1 通用SPI主设备操作例

1. 配置主设备I/O口的方向

2. 闲置时将nSCS置高

3. 在SPDR寄存器(SPI Data Register)中写入要发送的目的地址

4. 在SPDR寄存器中写入OP代码和数据长度

5. 把要传送的数据写入SPDR寄存器

6. 将nSCS置低,数据传送开始

7. 等待数据传送结束

8. 数据传送结束后,将nSCS置高

 

3.2 读操作

进行读操作时,需首先将nSS置低,然后通过MOSI依次输出地址、OP代码、数据长度和哑元数据(dummy data),数据字节将从MISO管脚输入。OP=0是选择读操作,OP=1则是选择写操作。

W5200的SPI支持单字节和多字节读操作。单字节读操作由4个指令组成:16位地址、1位OP代码(0)、15位数据长度和8位哑元数据;多字节读操作在发送读指令和数据长度后,需连续发送哑元数据。为区分单字节操作和多字节操作,需要定义数据长度。如果长度为1,则为单字节读操作,否则为多字节读操作。在nSS为低电平后,需将MISO置低。

 

/*每8bit数据包读取数据的虚拟程序代码*/#define data_read_command    0x00

uint16 addr;     //地址: 16bits

int16 data_len;   // 数据长度 :15bits

uint8 data_buf[];  // 数据数组

SpiSendData();   // 由MCU传送数据到 W5200

SpiRecvData();   // 由W5200接收数据到 MCU

 

{

ISR_DISABLE();  // 禁止中斷服務程序

CSoff();  // CS=0, SPI 开始

 

// Spi传送数据

SpiSendData(((addr+idx) & 0xFF00) >> 8);   // 地址字節 1

SpiSendData((addr+idx) & 0x00FF);    // 地址字節 2

 

//读数据命令 + 数据长度上限 7bits

SpiSendData((data_read_command| ((data_len& 0x7F00) >> 8)));

// 最后的数据长度8bits

SpiSendData((data_len& 0x00FF));

 

//读数据:在 data_len> 1, 突發读取處理模式(Burst Read Processing Mode)

for(int idx = 0; idx<data_len; idx++)

{

SpiSendData(0);  // 虚拟数据(dummy data)

data_buf[idx] = SpiRecvData(idx);  // 读数据

}

CSon();  //  CS=1, SPI 完结

ISR_ENABLE();  // 禁止中断服务程序

3.3 写操作

在nSS置低后,依次在MOSI输出地址、OP代码、数据长度和数据字节。

同样,W5200支持单字节写操作和多字节写操作。单字节写操作由4个指令组成:16位地址、1位OP代码(1)、15位数据长度和8位数据数组。单字节写操作时,数据长度需设置为1;而多字节写操作时,数据长度需设置为数据实际长度。在进行写操作时,在nSS进入低电平后,需将MSO置低。

/* 每8bit数据包写数据的虚拟程序代码*/#define data_write_command    0x80uint16 addr;    //地址: 16bits

int16 data_len;    //数据长度 :15bits

uint8 data_buf[];  // 数据数组

{

SpiSendData();  //由MCU传送数据到 W5200

ISR_DISABLE();// 禁止中断服务程序CSoff();// CS=0, SPI 开始

 

SpiSendData(((addr+idx) & 0xFF00) >> 8);  //地址字節 1

SpiSendData((addr+idx) & 0x00FF);  //地址字節 2

 

// 写数据命令 + 数据长度上限 7bits

SpiSendData((data_write_command | ((data_len& 0x7F00) >> 8)));

// 最后的数据长度8bits

SpiSendData((data_len& 0x00FF));

 

//写数据:在 data_len> 1, 突發读取處理模式(Burst Read Processing Mode)

for(int idx = 0; idx<data_len; idx++)

SpiSendData(data_buf[idx]);

 

CSon();  // CS=1, SPI 完结

IINCHIP_ISR_ENABLE();  // 禁止中断服务程序

}

 

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