5100 是一款多功能的單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片，內(nèi)部集成有 10/100Mbps 以太網(wǎng)控制器，主要應(yīng)用于高集成、高穩(wěn)定、高性能和低成本的嵌入式系統(tǒng)中。使用 W5100 可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有操作系統(tǒng)的 Internet 連接。W5100與 IEEE802.3 10BASE-T和 802.3u 100BASE-TX兼容。W5100 內(nèi)部集成了全硬件的、且經(jīng)過(guò)多年市場(chǎng)驗(yàn)證的 TCP/IP 協(xié)議棧、以太網(wǎng)介質(zhì)傳輸層(MAC)和物理層(PHY)。全硬件TCP/IP協(xié)議棧支持 TCP，UDP，IPv4，ICMP，ARP，IGMP 和 PPPoE，這些協(xié)議已經(jīng)在很多領(lǐng)域經(jīng)過(guò)了多年的驗(yàn)證。W5100 內(nèi)部還集成有 16KB 存儲(chǔ)器用于數(shù)據(jù)傳輸。使用W5100不需要考慮以太網(wǎng)的控制，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的端口編程。

與MCU的接口

W5100與MCU接口采用并行總線方式(如果要使用SPI接口，建議采用W5200)，因此W5100與MCU的接口設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。以AT89C52為例，如下圖所示。

外擴(kuò)一個(gè)32K的SRAM(IS62C256)，按照?qǐng)D示的硬件接口，地址線A15作為SRAM的片選信號(hào)。因此32K的XDATA地址空間在0×0000~0x7FFF。W5100作為外部接口也映射到89C52的XDATA空間，地址線A15反相(74AHC1G04)后作為W5100的片選信號(hào)。因此W5100的地址空間在0×8000~0xFFFF。如果使用間接總線，地址線A2~A14必須接地，以保證間接總線初始化成功。

復(fù)位信號(hào)

W5100硬件設(shè)計(jì)中最重要的復(fù)位信號(hào)往往被我們所忽視。很多工程師采用RC復(fù)位，雖然可以達(dá)到復(fù)位的效果，但實(shí)際使用時(shí)很不理想。W5100的復(fù)位不好往往引起器件不能正常工作，尤其是以太網(wǎng)的物理層不能正常啟動(dòng)，也可能引起MCU對(duì)W5100初始化失敗。最理想的復(fù)位方法是使用MCU的IO口輸出復(fù)位信號(hào)。這樣可以絕對(duì)保證W5100與MCU之間的同步，而且一旦工作失敗，也便于MCU對(duì)W5100進(jìn)行控制。如果MCU無(wú)法提供足夠多的IO口輸出復(fù)位信號(hào)，也可以采用專用的復(fù)位芯片(如IMP809T)，這樣可以保證可靠復(fù)位，但在設(shè)計(jì)MCU軟件時(shí)，注意MCU對(duì)W5100的操作同步問(wèn)題。

如何連接網(wǎng)絡(luò)變壓器或RJ45

HS-MAG1201是帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ-45，以此為例，TCT和RCT是變壓器發(fā)送端和接收端的中心抽頭，中心抽頭必須接3.3V拉高。很多工程師在設(shè)計(jì)時(shí)忽略了這個(gè)細(xì)節(jié)。另外，RJ-45的金屬外殼最好不要接電源地，有條件的話最好接大地。TXOP/TXON，RXIP/RXIN的PCB布線盡量等長(zhǎng)，而且盡量平行走線。RSET_BG的電阻連接到W5100的第1腳的RSET_BG電阻最好用1%的精密電阻，尤其是在大批量生產(chǎn)時(shí)，使用普通精度的電阻(5%)會(huì)給你的產(chǎn)品調(diào)試帶來(lái)意想不到的麻煩。

電感

數(shù)字電源到模擬電源之間的電感非常重要。因?yàn)閺脑撾姼型ㄟ^(guò)的電流比較大，如果電感質(zhì)量不好，會(huì)產(chǎn)生較大的直流壓降和交流噪聲，嚴(yán)重影響W5100的工作。有很多工程師在初期調(diào)試時(shí)都遇到過(guò)這種問(wèn)題。如果沒(méi)有合適的電感，可以把電感去掉，直接用導(dǎo)線短路。

晶體振蕩

晶體振蕩出現(xiàn)的問(wèn)題最多，也最難解決。

W5100(W5300和W7100與W5100相同)的晶體振蕩器有問(wèn)題，問(wèn)題主要表現(xiàn)在：

1. 振蕩頻率偏差較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離25MHz;

2. 振蕩幅值不夠，XTLN和XTLP的最大幅度只有幾百毫伏。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象，主要問(wèn)題是晶體，WIZnet給出的晶體參數(shù)如

W5100的XTLN的正常波形和幅度如下：

W5100的XTLP的正常波形和幅度如下：