W5500 이더넷 컨트롤러 : 기술 사양 및 응용 시나리오
2024-07-22 1910

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W5500 이더넷 컨트롤러는 무엇입니까?

W5500 Wiznet에서 제조 한 산업 등급 이더넷 제어 칩입니다.저전력 소비, 고속 변속기 및 쉬운 통합의 특성이 있습니다.TCP, UDP, IPv4, ARP, ICMP, IGMP 및 기타 프로토콜을 지원하며 내장 장치와 스마트 홈, 산업 제어, 원격 모니터링 및 기타 시나리오와 같은 인터넷 간의 통신 요구에 매우 적합합니다.또한 호스트와 통신하기 위해 고속 표준 4 와이어 SPI 인터페이스를 지원합니다.SPI 속도는 이론적으로 80MHz에 도달 할 수 있습니다.TCPIP 프로토콜 스택 및 하드웨어 이더넷 컨트롤러를 통합하여 네트워크 통신 기능을 쉽게 구현합니다.

참고 : SPI (Serial Peripheral Interface)는 직렬 주변 장치 인터페이스 프로토콜입니다.센서, 메모리, 디스플레이 등과 같은 마이크로 컨트롤러 및 주변 장치를 연결하는 데 일반적으로 사용되는 전이중적 인 동기 인터페이스 기술입니다. SPI 프로토콜은 전송 효율이 높고 사용하기가 매우 간단하므로 임베디드 시스템에서 널리 사용됩니다..

교체 및 동등한

• ATMEGA4809

• ENC28J60

• LAN8720

• W5500S

W5500의 기호, 발자국 및 핀 구성

W5500의 기술 매개 변수

W5500의 기능은 무엇입니까?

• 자동 극성 변환을 지원하지 않습니다 (네트워크 통신의 양쪽에있는 한 명의 당사자 만 지원합니다).

• TCP/IP 패킷 처리 용 내부 32K 바이트 트랜시버 버퍼

• 전원 다운 모드를 지원하고 UDP를 통해 LAN에서 깨어납니다.

• 저전력 칩 설계를 사용하면 IoT 장치의 전력 소비를 효과적으로 줄이고 장비의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

• 최대 100Mbps의 이더넷 속도를 지원하여 IoT 장치의 고속 통신 요구를 충족시킬 수 있습니다.

• 8 개의 독립 하드웨어 소켓 통신 채널을 동시에 지원하며 통신 효율은 서로 영향을 미치지 않습니다.

• SPI, I2C 등과 같은 다양한 유형의 IoT 장치의 요구 사항을 충족하기 위해 여러 인터페이스를 지원합니다.

• 신뢰성이 매우 높으며 IoT 장치의 복잡한 네트워크 환경에 적응할 수있는 TCP/IP, UDP, HTTP 등과 같은 여러 네트워크 프로토콜을 지원할 수 있습니다.

W5500의 구조

위에서 묘사 된 다이어그램은 W5500의 구조적 블록 레이아웃을 보여줍니다.다이어그램에서 장치가 3.3V 전원 공급 장치에서 작동하며 25MHz 클럭 소스 드라이버가 필요하다는 것이 분명합니다.칩 내부에서 위상 잠금 루프 (PLL)는 주파수를 150MHz에 효율적으로 곱합니다.또한 W5500에는 내장 된 물리적 계층 Phy가 통합되어있어 네트워크에 연결할 때 사용자가 격리 변압기와 적절한 RJ45 Crystal 헤더를 제공해야합니다.W5500은 주로 다음 주요 구성 요소로 구성됩니다.

메모리 : W5500은 데이터 패킷 캐싱 및 유지 전용 통합 메모리를 특징으로합니다.이러한 메모리 영역은 데이터 수신 및 전송을 허용함으로써 고성능 네트워크 통신을 촉진하는 목적으로 사용됩니다.

제어 레지스터 : W5500에는 다양한 기능을 구성하고 감독하기 위해 설계된 일련의 제어 레지스터가 있습니다.이 레지스터는 호스트 컨트롤러에서 사용자 정의하여 정확한 네트워크 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

SPI 인터페이스 : W5500은 SPI (Serial Peripheral Interface)를 통해 기본 컨트롤러 (일반적으로 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서)와 인터페이스합니다.이 SPI 연결은 기본 컨트롤러에서 사용하여 다양한 W5500 매개 변수를 설정하고 데이터 전송을 용이하게하며 네트워크 통신 기능을 관리합니다.

이더넷 컨트롤러 : W5500에는 이더넷 통신을 처리하는 데 사용할 수있는 통합 이더넷 컨트롤러가 포함되어 있습니다.컨트롤러는 10 또는 100Mbps 이더넷 통신을 지원하며 IEEE 802.3 표준을 준수합니다.

Phy (물리적 층) : W5500은 이더넷 물리적 층의 신호 변환 및 연결 제어를 관리하는 Phy 층을 통합합니다.이 Phy 층은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 이더넷 케이블을 통해 전송을 용이하게합니다.또한 속도 및 이중 모드를 자율적으로 협상합니다.

소켓 : W5500은 다중 소켓을 지원하며 일반적으로 8 개 이상의 연결을 수용합니다.각 소켓은 별개의 TCP 또는 UDP 연결을 시작할 수 있으므로 멀티플렉싱을 통해 다양한 네트워크 통신을 허용합니다.소켓은 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 구성 선택을 갖춘 데이터를 전송 및 수신하기위한 도관 역할을합니다.

내장 TCP/IP 프로토콜 스택 : W5500은 TCP, UDP, IP, ARP, ICMP 및 이더넷 레이어 프로토콜을 포함한 TCP/IP 프로토콜 스택을 통합합니다.이를 통해 W5500은 소켓 통신 및 패킷 라우팅을 포함한 네트워크 통신의 모든 측면을 처리 할 수 ​​있습니다.

W5500, 호스트 및 SPI 작업 모드 간의 연결 방법

SPI 프로토콜은 클럭 신호의 유휴 수준 (높거나 낮음)과 데이터 래치 에지 (상승 또는 하락)의 방향에 의해 결정되는 4 가지 작동 모드 (0, 1, 2, 3)를 간략하게 설명합니다.그러나 W5500 칩은이 두 작업 모드 0과 3 만 지원합니다.이 모드에서, 데이터는 일반적으로 클럭 신호의 상승 에지 동안 일반적으로 래치되고 하강 에지 동안 전송된다.

W5500과 메인 제어 칩 간의 연결 방법에 따라 W5500의 SPI는 다음 두 가지 모드에서 작동 할 수 있습니다.

가변 데이터 모드 (VDM)

고정 데이터 모드 (FDM)

W5500 이더넷 모듈은 어떻게 데이터 수집을 구현합니까?

먼저 SPI 인터페이스를 사용하여 W5500의 작동 모드를 먼저 구성해야합니다.여기에는 전송 속도, 클럭 극성 및 위상과 같은 매개 변수를 설정합니다.구성 후 필요한 데이터를 W5500의 데이터 버퍼로 전송합니다.데이터는 각 전송에 대해 최대 데이터 프레임 크기가 128 바이트 인 SPI 인터페이스를 통해 바이트별로 바이트를 전송합니다.그 후, 버퍼의 데이터는 W5500의 DMA (직접 메모리 액세스) 기능을 사용하여 W5500의 내부 RAM으로 읽습니다.DMA는 최대 100Mbps의 타오르는 전달 속도를 제공하여 상당한 데이터 볼륨의 신속한 이동을 촉진합니다.마지막으로, W5500의 내부 RAM에 저장된 데이터는 SPI 인터페이스를 통해 검색되어 처리 및 저장을 위해 기본 컨트롤러로 전송됩니다.기본 컨트롤러는 정기 데이터 수집을 달성하기 위해 시간이 정해진 데이터 수집 타이머를 사용할 수 있습니다.

W5500 이더넷 컨트롤러의 사용은 무엇입니까?

• 산업 자동화 : 산업 자동화 분야에서 W5500은 프로그램 가능한 로직 컨트롤러 (PLC), 센서 및 기타 다양한 장비의 연결을 용이하게하는 데 도움이되는 도구 역할을합니다.W5500의 활용으로 엔지니어는 신뢰할 수있는 네트워크 링크를 쉽게 설정하여 생산 공정의 원활한 작동을 보장 할 수 있습니다.

• 원격 데이터 수집 : W5500은 원격 장치 및 센서에서 데이터를 수집하기위한 다양한 솔루션 역할을하며 저장 및 후속 분석을 목적으로 중앙 집중식 데이터 서버로의 원활한 전송을 용이하게합니다.

• 보안 시스템 : W5500을 감시 카메라, 센서 및 경보 장치와 연결함으로써 주변 환경을 실시간으로 모니터링하고 잠재적 인 보안 사고에 신속하게 대응할 수 있습니다.

• 내장 된 이더넷 연결 : 센서 데이터 수집, 원격 모니터링, 원격 제어 및 데이터 통신 등에 사용할 수 있습니다.

• IoT 애플리케이션 : W5500은 IoT 장치의 인터넷 연결을 촉진하여 센서 데이터 수집, 리모콘 및 모니터링과 같은 기능을 가능하게하여 IoT 애플리케이션에서 중추적 인 역할을합니다.

• 웹 서버 : W5500 칩은 웹 브라우저 인터페이스를 통해 장치 감독 및 제어를 위해 설계된 임베디드 웹 서버를 구성 할 수있는 기능을 제공합니다.이는 원격 관리 및 모니터링에 매우 유리한 것으로 판명되어 장비의 효율적인 실시간 감독을 촉진하면서 수동 개입의 필요성을 동시에 감소시키고 오류 발생을 최소화합니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. W5500이란 무엇입니까?

W5500 칩은 내장 시스템에 쉽게 인터넷을 연결할 수있는 하드 유용 TCP/IP 내장 이더넷 컨트롤러입니다.TCP, UDP, IPV4, ICMP, ARP, IGMP 및 PPPOE 프로토콜을 지원합니다.W5500은 32KBYTE 내부 메모리 버퍼 또는 이더넷 패킷 처리를 포함시킵니다.

2. W5500의 작동 온도 범위는 얼마입니까?

W5500의 작동 온도는 -40 ° C ~ 85 ° C입니다.

3. W5500의 사용은 무엇입니까?

W5500은 32kbytes 내부 버퍼를 데이터 통신 메모리로 사용합니다.W5500을 사용하면 사용자는 복잡한 이더넷 컨트롤러를 처리하는 대신 간단한 소켓 프로그램을 사용하여 필요한 이더넷 응용 프로그램을 구현할 수 있습니다.8 개의 독립적 인 하드웨어 소켓을 동시에 사용할 수 있습니다.

4. W5500 모듈의 속도는 얼마입니까?

W5500 SPI는 80MHz 속도와 새로운 효율적인 SPI 프로토콜을 지원하므로 사용자는 고속 네트워크 통신을 구현할 수 있습니다.시스템의 전력 소비를 줄이기 위해 W5500은 WOL (LAN ON LAN) 및 전원 다운 모드를 제공합니다.