外设驱动库开发笔记28：W5500以太网控制器

以太网通讯是一种被广泛使用的数据通讯方式。在嵌入式应用中也经常使用，但协议栈的实现并不是一件容易的事。不过有些以太网控制器就带有协议栈，如W5500。在本篇中我们将讨论如何设计并实现W5500以太网控制器的驱动。

1、功能概述

W5500是WIZnet开发的单芯片全硬件TCP/IP协议栈，能够方便的实现网络连接应用。

1.1、硬件描述

W5500作为一款全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。W5500 集成了 TCP/IP 协议栈，10/100M 以太网数据链路层（MAC）及物理层（PHY），使得用户使用单芯片就能够在他们的应用中拓展网络连接。 其引脚排布及分装如下：

W5500全硬件 TCP/IP 协议栈支持 TCP，UDP，IPv4，ICMP，ARP，IGMP 以及 PPPoE 协议。W5500 内嵌 32K 字节片上缓存以供以太网包处理。使用W5500，只需要一些简单的Socket 编程就能实现以太网应用。用户可以同时使用8个硬件Socket 独立通讯。

W5500提供了SPI（外设串行接口）从而能够更加容易与外设MCU整合。而且，W5500的使用了新的高效SPI协议支持80MHz速率，从而能够更好的实现高速网络通讯。为了减少系统能耗，W5500提供了网络唤醒模式（WOL）及掉电模式供客户选择使用。

1.2、通讯接口

W5500提供了SPI（串行外部接口）作为外设主机接口，有SCSn，SCLK，MOSI， MISO共4路信号，且作为SPI从机工作。W5500与MCU的连接方式如下图所示。根据SCSn是否受主机控制，将其工作模式分为可变数据长度模式和固定数据长度模式。在可变数据长度模式中，W5500可以与其他SPI设备共用SPI接口。在固定数据长度模式，SPI将指定给W5500，不能与其他SPI设备共享。

SPI协议定义了四种工作模式（模式 0，1，2，3）。每种模式的区别是根据SCLK的极性及相位不同定义的。SPI 的模式 0 和模式 3 唯一不同的就是在非活动状态下，SCLK 信号的极性。SPI的模式0和