W5100網絡接口電子電路設計圖

出處：電子發(fā)燒友發(fā)布于：2015-05-13 14:06:08

　　5100 是一款多功能的單片網絡接口芯片，內部集成有 10/100Mbps 以太網控制器，主要應用于高集成、高穩(wěn)定、高性能和低成本的嵌入式系統(tǒng)中。使用 W5100 可以實現沒有操作系統(tǒng)的 Internet 連接。W5100與 IEEE802.3 10BASE-T和 802.3u 100BASE-TX兼容。W5100 內部集成了全硬件的、且經過多年市場驗證的 TCP/IP 協(xié)議棧、以太網介質傳輸層（MAC）和物理層（PHY）。全硬件TCP/IP協(xié)議棧支持 TCP，UDP，IPv4，ICMP，ARP，IGMP 和 PPPoE，這些協(xié)議已經在很多領域經過了多年的驗證。W5100 內部還集成有 16KB 存儲器用于數據傳輸。使用W5100不需要考慮以太網的控制，只需要進行簡單的端口編程。
　　與MCU的接口
　　W5100與MCU接口采用并行總線方式（如果要使用SPI接口，建議采用W5200），因此W5100與MCU的接口設計相對簡單。以AT89C52為例，如下圖所示。
　　外擴一個32K的SRAM（IS62C256），按照圖示的硬件接口，地址線A15作為SRAM的片選信號。因此32K的XDATA地址空間在0×0000~0x7FFF。W5100作為外部接口也映射到89C52的XDATA空間，地址線A15反相（74AHC1G04）后作為W5100的片選信號。因此W5100的地址空間在0×8000~0xFFFF。如果使用間接總線，地址線A2~A14必須接地，以保證間接總線初始化成功。

　　復位信號
　　W5100硬件設計中重要的復位信號往往被我們所忽視。很多工程師采用RC復位，雖然可以達到復位的效果，但實際使用時很不理想。W5100的復位不好往往引起器件不能正常工作，尤其是以太網的物理層不能正常啟動，也可能引起MCU對W5100初始化失敗。理想的復位方法是使用MCU的IO口輸出復位信號。這樣可以保證W5100與MCU之間的同步，而且一旦工作失敗，也便于MCU對W5100進行控制。如果MCU無法提供足夠多的IO口輸出復位信號，也可以采用專用的復位芯片（如IMP809T），這樣可以保證可靠復位，但在設計MCU軟件時，注意MCU對W5100的操作同步問題。
　　如何連接網絡變壓器或RJ45

　　HS-MAG1201是帶網絡變壓器的RJ-45，以此為例，TCT和RCT是變壓器發(fā)送端和接收端的中心抽頭，中心抽頭必須接3.3V拉高。很多工程師在設計時忽略了這個細節(jié)。另外，RJ-45的金屬外殼不要接電源地，有條件的話接大地。TXOP/TXON，RXIP/RXIN的PCB布線盡量等長，而且盡量平行走線。RSET_BG的電阻連接到W5100的第1腳的RSET_BG電阻用1%的精密電阻，尤其是在大批量生產時，使用普通的電阻（5%）會給你的產品調試帶來意想不到的麻煩。
　　電感
　　數字電源到模擬電源之間的電感非常重要。因為從該電感通過的電流比較大，如果電感質量不好，會產生較大的直流壓降和交流噪聲，嚴重影響W5100的工作。有很多工程師在初期調試時都遇到過這種問題。如果沒有合適的電感，可以把電感去掉，直接用導線短路。
　　晶體振蕩
　　晶體振蕩出現的問題多，也難解決。
　　W5100（W5300和W7100與W5100相同）的晶體振蕩器有問題，問題主要表現在：
　　1. 振蕩頻率偏差較大，遠遠偏離25MHz；
　　2. 振蕩幅值不夠，XTLN和XTLP的幅度只有幾百毫伏。
　　出現這種現象，主要問題是晶體，WIZnet給出的晶體參數如