WIZnet选型指南,解决90%的选型需求

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在我们选择WIZnet的产品时,面对诸多的产品功能不知如何选择,这里详细介绍一下WIZnet产品主要参数功能以及一些选型方法,帮助工程师快速准确地选择产品。 [table id=201 /] 这五款芯片各有千秋,都具有很高的性价比,具体对比详情如下: WIZnet的产品有一个共同的特性,那就硬件TCP/IP协议栈。而它们之间的差异主要体现在接口类型、Socket数量方面,选择的依据主要根据用户产品所使用的单片机接口类型和成本这两个因素。 如果用户使用8位或16位单片机,那么也意味着系统在数据处理和通信速率方面没有太高的要求,我们一般的芯片都可以满足,比如W5500、W5100、W5100S、W6100都可以选择。要求速率高的推荐使用W5300。需要使用IPv6协议则推荐使用W6100。 W5500     支持高速标准4线SPI接口与主机进行通信,该SPI 速率理论上可以达到 80MHz。其内部还集成了以太网数据链路层(MAC)和10BaseT/100BaseTX 以太网物理层(PHY),支持自动协商(10/100-Based全双工/半双工)、掉电模式和网络唤醒功能。与传统软件协议栈不同,W5500内嵌的8个独立硬件 Socket 可以进行8路独立通信,该8路Socket的通信效率互不影响,可以通过 W5500 片上32K 字节的收/发缓存灵活定义各个Socket的大小。 W5300    支持8/16位数据总线接口与主机进行通信,且支持DMA(直接存储器访问)模式,极大提高了W5300的性能,再加上W5300片上128K的收/发缓存,使得W5300性能产生质的提升,最高吞吐率可达80Mbps。W5300内部集成了以太网数据链路层(MAC)和10Base T/100Base TX 以太网物理层(PHY),支持自动协商(10/100-Based全双工/半双工)、自动极性转换,并内嵌8个独立硬件Socket可以进行8路独立通信,该8路Socket的通信效率互不影响。W5300以其卓越的数据传输性能,正逐步成为高带宽需求方面的主力军。 W5100    支持直接并行总线、间接并行总线以及高速SPI接口3种方式与主机进行通信。其内部还集成了以太网数据链路层(MAC)和10Base T/100Base TX 以太网物理层(PHY),支持自动协商(10/100-Based全双工/半双工)。与传统软件协议栈不同,W5100内嵌的4个独立硬件Socket可以进行4路独立通信,该4路Socket的通信效率互不影响,可以通过W5100片上16K字节的收/发缓存灵活定义各个Socket的大小。 W5100S    是基于W5100改进的低成本网络接口芯片。W5100使用的任何固件及程序都可以直接在W5100S上使用,无需任何修改 W5100S 是一款多功能的单芯片网络接口芯片,内部集成全硬件的TCP/IP协议栈,以太网MAC和10Base-T/100Base-TX以太网控制器。主要应用于高集成、高稳定、高性能和低成本的嵌入式系统中。使用W5100S,用户MCU可以方便的处理IPv4,TCP,UDP,ICMP,IGMP,ARP,PPPoE等各种TCP/IP协议。W5100S分别拥有8KB的发送缓存和接收缓存,可以最大限度地减少MCU的开销。主机还可以同时使用W5100S的4个独立的硬件SOCKETs,并基于每个硬件SOCKET开发独立的互联网应用。 W5100S支持SPI接口和并行系统总线接口。它还提供低功耗/低热量设计,WOL(Wake On LAN),以太网PHY掉电模式等。 W6100    是WIZnet 2019年推出最新技术的网络接口芯片,内含IPv4/IPv6双内核协议栈。其中新增IPv6是其最大特点,同时在硬件引脚上与W5100S全兼容(Pin to Pin),软件上支持8个Socket,支持各种SOCKET-less命令,用于通过ARP,PINGv4和PINGv6进行IPv6自动配置,监控和管理网络。
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W5100S与其他产品差异对比

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W5100S ,W5500,W5100差异对比         型号 参数 W5500 W5100 W5100S  内部架构 全硬件TCP / IP协议栈+ MAC + PHY 全硬件TCP / IP协议栈+ MAC + PHY 全硬件TCP / IP协议栈+ MAC + PHY MCU交互接口 高速SPI SPI,并行总线 SPI,并行总线 SOCKET数 8 4 4 收发缓存 32KB 16KB 16KB MAX速率(Mbps)的 15 25 25 掉电模式 √ X √ 混合模式 Ø Ø Ø 工作温度 -40℃-85℃ -40℃-85℃ -40℃-85℃ 自动极性转换 X √ √ 内置的全硬件TCP \ IP协议 TCP,UDP,IPv4中,ARP,ICMP,IGMP版本/ V2,PPPOE WOL √ X √ 封装工艺 48LQFP 7×7(毫米) 80 LQFP 10×10(毫米) 48 LQFP 7×7(mm) 48 QFN 7×7(mm) W5100S相比于W5500各有千秋,两者都具有很高的性价比,具体对比详情如下。 内部架构:均为全硬件TCP / IP协议栈+ MAC + PHY MCU交互接口:W5100S支持并行总线+高速SPI接口/ W5500仅支持高速SPI接口 插座数:W5100S 4个独立插座/ W5500 8个独立插座 收发缓存:W5100S共16KB收发缓存/ W5500共32KB收发缓存 工作温度:均为工业级以太网芯片-40℃〜85℃ MAX速率:W5100S MAX 25Mbps / W5500 MAX 15Mbps 性能功耗:W5100S采取全新工艺,相比W5500功耗更低 极性转换:W5100S支持自动极性转换/ W5500不支持自动极性转换 封装工艺:W5100S 48引脚LQFP和QFN无铅封装/ W5500 48引脚LQFP无铅封装                       结论: W5100S在使用并行总线接口时,其性能比W5500更优秀。 在保证需求在4个插座之内时,W5100S的选择要优于W5500。 而在对速率要求不是特别高的情况下,且对插槽要求高于4个,建议选择W5500使用 W5100S的详细信息可参考以下链接:https ://www.iwiznet.cn/products/network-chip/w5100s/
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FAE常见问题及解决方案-TOP10

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Q1: 在芯片处于TCP_Server模式下,在交换机/路由器网络中无法ping通也无法通讯。 R: WIZnet芯片是硬件协议栈芯片,有别于软件协议栈,如果芯片不主动往网络中发包,在TCP_Server模式下是不会有任何数据包发送的,这样会造成路由ARP表中无法形成IP和MAC设备的对应关系。 A:解决方案: 在芯片上电时往任意IP发送一个UDP数据包,从而更新路由的ARP表,形成匹配关系,后续通讯就正常了。 关键词:交换机/路由器网络无法ping通 Q2: 芯片在TCP_Client模式下,断电重启之后无法立即连接到服务器。 R:这是由于客户端没有主动发送断开请求,造成服务器并不知道Socket已发生异常断开; 重新上电之后,芯片以相同的IP和端口连接服务器,而服务器还认为此Socket链接存在,所以拒绝芯片的立即连接。 A:解决方案: 在芯片使用KEEP_ALIVE机制,一段时间内发送呼吸包,如果芯片没有给服务器回复,服务器则判断链接已断开,并释放Socket资源,这时就可以成功连接。如果对客户端的本地端口没有要求的话,也可以在初始化Socket的部分让端口自动+1处理。两种方式根据具体应用分析采用。 注: 有的场景不能采用端口自动+1的方式,比如电力104规约,只允许采用2404端口连接。 关键词:重启才能连接/ 链接原先正常,后来连接不上/服务器重启才能恢复/更换IP或端口才能重连 Q3: 网线忽然断开,服务器的Socket已经断开,但是芯片不知道Socket已经断开,并没有重建链接,此时怎么处理 A:解决方案: 可以在主循环中加入判断PHYCFGR状态的处理流程,如果PHY状态发生异常,释放所有的socket资源,并重新初始化socket。相关寄存器如下: 关键词:拔网线,链接不恢复 Q4:如果芯片作为TCP_Server,最多可以链接几 个Client,应该如何操作? A:解决方案: 芯片作为TCP_Server,最多可以与8个客户端建立连接。不能初始一个Socket对应多个连接。可以将芯片的8个socket全部初始化,这样就可以与8个不同的TCP_Client建立通讯链接。 Q5:W5200进入Power Down模式后,长时间以后唤醒不能恢复正常,如何解决? A: 解决方案: W5200的Power Down模式是通过在一定时间内关闭W5200的内置PHY电路的工作来实现的,但是有一定几率PHY在休眠之后无法唤醒,需要在软件上做处理来唤醒芯片。经过测试验证发现,W5200芯片在3s极限值内快速唤醒一次再进入Power Down,当芯片需要唤醒正常工作时就不会出现以上问题。 Q6:WIZnet芯片进行公网通讯或者芯片间通讯的话怎么抓包? A: 解决方案: 芯片和PC通讯的话可以直接通过Wireshark抓包,如果芯片和公网直接通讯或者通讯是发生在芯片之间,则没有办法直接抓包,这需要借助于“可以抓包的交换机”,这种交换机多数是二手产品,而且是10M的网络,比如TP-LINK TL-HP5MU。把芯片和抓包计算机的网线分别插上交换机就可以运行抓包工具抓包 Q7: W5300 TCP连接以后,Socket0数据收发正常,其它Socket有数据丢失是什么问题? A:解决方案: W5300是总线方式操作,在确保地址总线和数据总线连接正确的情况下,还有一个很重要的问题,就是保持总线时序统一,经过验证MCU总线地址保持时间至少是W5300总线操作时间的2倍以上,否则可能会导致W5300来不及处理数据而导致数据丢失。如下图介绍。 (more…)
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直击WIZnet 2016代理商年会

直击WIZnet 2016代理商年会

新闻
2016年12月9日,WIZnet中国区代理商年会在深圳万德诺富特酒店成功举办!会议由WIZnet大中华区总经理陈海峰博士主持,WIZnet中国区代理商代表、大韩贸易投资振兴公社代表以及合作企业Quopin一行参加了本次年会,以下是年会概况。 首先,陈博士以“机遇与挑战”为主题,深入分析了2016年WIZnet产品在中国市场的表现。在搜索引擎对WIZnet产品及同行业竞争产品进行搜索方面,百度和谷歌的搜索结果显示2006年发布的W5100的搜索量依然高居榜首,W5500作为后起之秀,搜索量也在不断攀升;从百度趋势和谷歌趋势的大数据分析来看,W5500在2014年年初的趋势首次超越W5100,以其高性价比成为业界的新宠。 接下来,陈博士用WIZnet中国区的销量实际表现来进行详细说明。在即将过去的2016年大陆市场存在诸多不稳定因素的情况下,WIZnet芯片的销量增长幅度达到25%左右,其中W5100表现稳定,W5300稳步增长,W5500增长较为强势。 应用领域方面,工业控制、智能电网、金融机具、安防门禁、通信模块等传统领域仍然占据较大销售份额,智能电网在充电桩这一新兴市场的带动下在2016年实现较大幅度增长。而智能家居和网络打印机等新兴领域也逐渐占据较大的销量,有望在未来今年成为硬件协议栈芯片的佼佼者。 新增客户方面,由于WIZnet产品在中国市场上的推广普及,2016年新增报备客户再创新高,但代理商们面对的现实问题是量产客户比重一直在低位徘徊。籍此,陈总通过以上数据分析号召大家利用WIZnet产品的知名度优势、产品技术优势、客户数量优势、应用领域优势、技术支持优势以及客户忠诚度优势继续加强开拓市场,面对高性能ARM的竞争压力及金融货币市场下行等因素,可谓机遇与挑战并存,在2017年实现预期目标! 会议后半程,由WIZnet北京办公室资深工程师常席正给大家分享了大家较为关心的WIZnet技术相关的几项议题。 首先,常工向各位代理商宣布发布2017年WIZnet最新产品:W5100S。W5100S是一款低成本的以太网解决方案,其与W5100软件兼容,只需硬件做些许改动。跟W5100类似,W5100S同样具有SPI/8位总线,4个独立Socket,16KB缓存,10/100M全双工自适应,支持自动机性转换,不同的是采用了0.13um CMOS工艺,使得成本大幅降低。 Wi-Fi方面,即将推出低成本的WizFi310模块,它的特点是在20M带宽下PHY可以跑到72.2Mbps,在40M带宽下能跑到150Mbps,接口为UART,串口最高波特率可以达到921600bps,支持Soft AP模式,支持WEP, WPA/WPA2PSK等加密及L2 Switching。 模块方面,2017年年初将会推出W5500S2E-Z1串口转以太网模块,该模块与2016年年中发布的W5500S2E-S1软件兼容,而尺寸方面与目前市场上的S2E模块兼容,成本较W5500S2E-S1有所降低。 2017年还将发布MQTT模块:W5500S2E-T1,该模块集成当下流行的消息队列传输协议(MQTT)及传输层安全协议(TLS),敬请期待! 随后,常席正给大家带来了一大批干货:WIZnet技术问题TOP10。这引起了大家的激烈讨论,大家各抒己见,同是技术出身的成都浩然黎总与上海本宏周总给大家分享了在WIZnet产品推广中遇到的案例,将会议推向高潮。 最后是晚宴环节~
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