全硬件TCP/IP协议栈学习笔记 W5500+FPGA实现tcp连接

最新推荐文章于 2025-06-20 17:16:37 发布

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#以太网 #FPGA #tcp #硬件 #网络

本文记录了使用FPGA和W5500实现TCP连接的过程，包括SPI通信协议、硬件复位、配置IP、MAC、GATEWAY等步骤。通过状态机实现8位数据的发送与接收，并利用同步FIFO优化资源。经过数周调试，最终成功实现硬件TCP连接。

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经历了一个多月的调试，最终终于使用basys2将tcp模式配置成功了。

首先说一下思路吧，首先W5500的发送与接收与开发板的通信使用的是SPI协议，下降沿发送,上升沿接收。每次发送的数据格式为前十六位为地址位，之后五位为寄存器区的选块，例如常用的为5‘b00000为通用寄存器区，5’b00001为socket1寄存器区。接下来一位为读写操作位，0为读数据，1为写数据。接下来两位是SPI模式选择，00代表使用SCSN信号确定位宽，01代表一位字长（八个二进制数），10代表两位字长（十六个二进制数），11代表四位字长（32个二进制数）。随后便是和之前字长相匹配的数据位。格式如下：

0000000000000000_ 00000__1_01_00000000

地址位寄存器区写一位字长数据

在发送数据与接收数据的时候，要保证数据位和SCK信号沿对其，同时要保证SCSN为低电平。具体的SPI发送可以参考之前的博客。

说完了发送的格式，接下来我们来说一说发送的数据。

首先我们要明确我们要配置数据，我们要发送我们的IP，GATEWAY，MAC，端口以及目的IP，端口。实际上我们讲的发送应该是配置寄存器，我们是在将我们发送所必须的信息写入寄存器中。在发送数据之前我们要首先将我们W5500通过外边的接口硬复位，之后对模式寄存器进行读操作，直到模式寄存器的最低位为0时，即复位完成，我们在进行其他的写入操作。在复位结束之后，我们可以