STM32以太網(wǎng)通訊設(shè)計(jì)方案

基礎(chǔ)常識：

• 網(wǎng)口芯片選型：W5100，W5500，CH9121，DM9000，DM9000A，ENC28J60，LAN91C111，RTL8019，LAN7820。
• 很多STM32內(nèi)部不帶以太網(wǎng)，帶以太網(wǎng)功能的內(nèi)部只有以太網(wǎng)MAC，沒有PHY。因此需要外擴(kuò)以太網(wǎng)芯片。對于不帶以太網(wǎng)的STM32，外擴(kuò)常用的芯片有SPI接口的ENC28J60和并口的DM9000芯片。對于帶以太網(wǎng)的STM32還需要外擴(kuò)一片PHY芯片。
  

網(wǎng)卡工作在OSI的最后兩層，物理層(PHY)和數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)。

物理層定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態(tài)、時(shí)鐘基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)編碼和電路等，并向數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)接口。物理層的芯片稱之為PHY。

數(shù)據(jù)鏈路層則提供尋址機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)幀的構(gòu)建、數(shù)據(jù)差錯(cuò)檢查、傳送控制、向網(wǎng)絡(luò)層提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口等功能。以太網(wǎng)卡中數(shù)據(jù)鏈路層的芯片稱之為MAC控制器。

DP83848：物理層(PHY)，跟MII接口。

DM9000：物理層(PHY)和數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)，跟8/16/32總線接口。

舉個(gè)例子：

W5100里面用硬件邏輯電路實(shí)現(xiàn)了TCP/IP的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，不需要向ENC28J60這樣的網(wǎng)絡(luò)控制器那樣還需要一個(gè)資源較大的MCU跑軟件協(xié)議棧。你直接把W5100當(dāng)外部RAM使用，MCU初始化一下I/O，寄存器等就能使用了。這個(gè)要看你使用MCU的系列了，MCU+DP83848，MCU+DM9000或者M(jìn)CU+LA8720等等，有很多方案可選的，主要還是看你的需求。MCU的分類有很多的，有的是帶MAC的，有的不帶的。不帶的可以通過外掛MAC與PHY進(jìn)行通訊，串行的有W5500，28J60這樣，并行的，有DM000這樣的；如果是MCU帶MAC，網(wǎng)絡(luò)外設(shè)的，可以只是接一個(gè)PHY就可以了。總結(jié)：目前單片機(jī)聯(lián)網(wǎng)方式主要有以下三種：①單片機(jī)自帶MAC，需外加PHY（比如DM9162等），單片機(jī)需處理TCP/IP協(xié)議棧。②單片機(jī)未帶MAC功能，需外加網(wǎng)絡(luò)接口芯片，需單片機(jī)處理TCP/IP協(xié)議棧。③普通單片機(jī)，外加TCP/IP協(xié)議棧芯片。單片機(jī)消耗資源極少，無需詳細(xì)了解TCP/IP協(xié)議棧，開發(fā)方便。如W5500，CH9121，CH395。