原创 Wiznet支持PPPoE协议的固件网络芯片W5100

W5100概述

 W5100是其早些时候的W3150A的升级版本,它在W3150A的基础上增加了一个以太网PHY,利用逻辑硬件实现,使系统设计更加简单,紧凑。目前,很多嵌入式网络芯片是直接通过软件实现的,但是由于网络协议都比较大,写入软件后稳定性欠佳,而且客户时常会有新的需求,这种用软件实现的方式就很难满足频繁更新升级的要求。因此,一种方式就是将网络协议的处理独立于系统处理器之外,让应用程序与资料的输入/输出分别执行于不同的硬件,来适应多方面的条件。它将网络协议的处理分成一个由特定处理器执行的控制部分和一个硬件线路部分。这种方式的优点是具有较短的开发周期与较高的弹性,而其主要的成本则来自于处理器本身的授权费。

由于 W3150A 使用时还必需要在外面接一个以太 网物理层接口器件(RTL8201CP),增加了使用时的硬件难度,因此 Wiznet 公司最新推出了 W5100,将 TCP/IP 协议栈、以太网的 MAC 和 PHY 三种功能集为一体。W5100 不仅保留 了原来与 MCU 接口的并行总线接口,还增加了 SPI 串行总线接口。

W5100 器件的推出,大大简化了硬件电路设计,使单片机系统在没有操作系统的支持 下,真正实现了单芯片接入 Internet 的理想。

W5100将10/100Mbps以太网MAC和PHY集成到自动MDIX,具有16KB数据缓冲区,线路传输率可达25Mbps。此外,它最大的特点是除了支持TCP,ARP,ICMP等硬件协议栈外,还支持PPPoE协议,不需要经过电脑就能直接接入ADSL,实现数据通信。W5100可以用于要求高通信速率的地方,如机顶盒,数字录像机,以太网络,远程控制等。

W5100“3 合1”的功能可以满足各种单片机在没有操作系统的支持下接入 Internet 网络,简单、可靠,价格低廉,已广泛应用于各种安全监测、电力系统的测量监控、音视频传 输、远程信息传输等领域。随着嵌入式系统网络化的广泛应用,相信 W5100 一定会被更多 的工程师所喜欢。

W5100 特性：

1. 与MCU多种接口选择,直接总线接口、间接总线接口和SPI总线
2. 支持硬件TCP/IP协议：  TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet
3. 支持ADSL连接  (支持PPPOE协议,带PAP/CHAP验证)
4. 支持4个独立的端口（Sockets）连接
5. 内部16K字节存储器作TX/RX缓存
6. 内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层,支持自动应答（全双工/半双工模式）
7. 支持自动极性变换（MDI/MDIX）
8. 多种指示灯输出（Tx,Rx,Full/Duplex,Collision,Link,Speed）
9. 0.18µm CMOS工艺
10. 3.3V工作电压,I/O口可承受5V电压
11. LQFP80无铅封装,符合环保要求。

韩国WIZnet公司背景

①公司名称：WIZnet

②专长 
WIZnet公司成立于1998年,是一家专注于全硬接线TCP/IP核心技术的无晶圆厂半导体公司。网址www.wiznet.co.kr。

③技术特征 
WIZnet公司的核心技术TCP/IP卸载平台适合于任何操作系统甚至是非操作系统应用。借助独立于主处理器的on-the-fly处理结构,它的全硬接线TCP/IP算法可以确保较高的线路速度。另外它还通过卸载TCP/IP任务防止了主处理器过载的现象,因此提升了系统整体性能,尤其是在多媒体流应用领域。

④使命和目标 
WIZnet公司的目标在于实现片上互联网,并成为全球标准TCP/IP专家。它将在SoC（片上系统）开发之后构造结合了各种嵌入式系统功能的互联网平台。

韩国WIZnet公司市场情况

①市场地位 
WIZnet已经拥有全球营销网络、iinChip公司（美国子公司）和全球37家分销商。尤其是在中国,WIZnet在大量生产电视机顶盒和DVR。另外,在美国和欧洲它的主要方向也是工业领域（例如,工厂自动化、楼宇自动化和远程医疗诊断系统等）。

②目标市场和业绩 
WIZnet连续三年营销额达到35000美元左右。其中韩国市场占25％,国外市场占75％。2007年,韩国和中国机顶盒市场对WIZnet芯片的采用将达到高峰。因此,2007年销售额将至少达到50000美元。

③ 营销策略和目标 
在不久的将来,嵌入式系统市场将开始需要特殊应用平台。因此,WIZnet一直在努力和市场领先的MCU公司(NEC, Microchip, ATMEL等)建立战略联盟关系。MCU是嵌入式系统的大脑。WIZnet的芯片将给MCU制造商提供互联网方案,并创造出独特的互联网型处理器。Internet-tuned的授权业务不仅面向各种MCU制造商,也面向DVD、机顶盒和多媒体CODEC芯片等。