W5100单片网关芯片：集成TCP/IP协议与SPI接口详解

W5100数据手册V1.1.1是由成都浩然电子有限公司发布的一份详细的技术文档，针对的是W5100这款功能强大的单片网络接口芯片。该芯片主要用于在高集成、高稳定性和高性能的嵌入式系统中实现低成本的互联网连接，支持10/100以太网标准，兼容IEEE 802.3的10Base-T和100Base-TX。 W5100的核心特点是内置了完整的硬件TCP/IP协议栈，包括TCP、UDP、IPv4、ICMP、ARP、IGMP和PPPoE协议，这些协议在众多应用场景中已经得到了广泛验证。其设计使得用户无需关注底层的以太网控制细节，只需要通过简单的端口编程（Socket编程）来实现网络通信。这款芯片支持三种接口：直接并行总线、间接并行总线和SPI总线，与微控制器（如STM32或51单片机）的集成非常方便，操作类似于访问外部存储器。 W5100具备高级功能，例如自动通信握手（全双工和半双工）、MDI/MDIX自动检测、信号极性自动校正，以及支持ADSL连接（支持PAP/CHAP认证的PPPoE协议）。它能够同时处理四个独立的网络端口，但不支持IP分片处理。内部集成有16KB存储器作为数据传输缓存，提高了数据传输效率。此外，W5100采用0.18μm CMOS工艺制造，工作电压为3.3V，I/O口可承受高达5V的电压，提供了80脚LQFP的小型封装，符合环保无铅标准。 W5100特别强调了其SPI接口支持，包括SPI模式0和3，这对于那些需要通过SPI与其他设备交互的系统开发者来说是一个重要特性。此外，它还配备有多功能LED信号输出，用于指示各种网络状态，如数据传输（TX/RX）、通信模式（全双工/半双工）、地址冲突、连接状态以及网络速度等，便于实时监控和故障排查。 W5100数据手册V1.1.1是一份全面的参考指南，为嵌入式系统设计者提供了丰富的技术细节，无论是在开发TCP/IP协议栈的应用，还是在构建基于W5100的网络设备时，都具有很高的实用价值。