W5100 SPI通信教程：MCU与TCP/IP协议栈集成

"W5100是一款集成TCP/IP协议栈的网络接口芯片，它通过SPI（Serial Peripheral Interface）与微控制器（MCU）通信。本应用笔记主要讲解如何配置和使用W5100的SPI接口。" 在W5100的应用中，它作为SPI的从设备工作，需要连接到主设备通常是微控制器（MCU）的SPI接口。SPI模式下，数据通信只需要四根线：SCLK（Serial Clock，由主设备产生）、/SCS（Slave Chip Select，主设备输出，低电平有效）、MOSI（Master Output, Slave Input，主设备输出，从设备输入）和MISO（Master Input, Slave Output，主设备输入，从设备输出）。这些引脚还有其他常见的别名，例如SCK/CLK、SS/nCS、SDI/SDO等。 SCLK是主设备产生的串行时钟信号；/SCS（Slave Chip Select）由主设备控制，当选中W5100时，该引脚应被拉低；MOSI线用于主设备向从设备传输数据；而MISO线则是从设备向主设备回传数据。由于W5100仅作为SPI的从设备，其MOSI引脚可能对应于SI（Slave Input），MISO可能对应于SO（Slave Output）。 图1展示了基本的SPI实现方式，其中主设备通过SCLK发送时钟信号，控制/SCS来选通从设备，并通过MOSI发送数据，同时从设备通过MISO返回数据。在设置SPI通信时，需要注意确保主设备的SDO连接到从设备的SDI，反之亦然，以保证数据的正确传输。 使用W5100时，开发者需要在MCU端配置相应的SPI接口，包括时钟频率、极性和相位等参数，以满足W5100的工作需求。此外，还要正确配置W5100的/SCS引脚，确保在数据交换期间能够正确选中W5100。 W5100芯片内集成了完整的TCP/IP协议栈，允许开发人员快速实现网络功能，如TCP连接、UDP通信、IP路由等，而无需在MCU上处理复杂的网络协议。这极大地简化了嵌入式系统的网络部分设计，使得产品开发更加高效。 总结来说，W5100通过SPI接口与MCU交互，实现TCP/IP协议的功能。理解和配置好SPI通信是使用W5100的关键，这涉及到时钟信号、片选信号以及数据传输方向的设置。同时，W5100的集成TCP/IP协议栈特性使得它成为嵌入式系统网络功能的理想选择。