标签: 以太网芯片

1、充电桩网络化实现功能 1）IC刷卡系统联网、安全加密； 2）对充电桩工作环境（温度、湿度等）、工作状态检测、警报，远程维护，监控； 3）接充电站打印机，打印消费凭据； 4）动端查询当下可用充电桩位置； 5）LED远程广告投放功能； 6）作为WiFi基站，有助于提高无线覆盖面积，方便用户等待无聊时上网。 2、三种实现方案 方案一：每个充电桩通过RJ45或者光纤分别接入以太网，连接充电站管理中心，再接入互联网管理中心和数据库。 优点：有线以太网主要优点是数据传输可靠、网络容量大； 缺点：布线复杂、扩展性差、施工成本高、灵活性差。 方案二：充电站内部通过工业串行总线（RS485/RS232/CAN）接入集中器，再由集中器通过RJ45或者光纤接入以太网或移动数据接入服务连接服务管理平台和数据库。 优点：数据传输可靠，设计简单； 缺点：布网复杂、扩展性差、施工成本高、灵活性差、通信容量低。 方案三：无线方式 无线方式主要采用移动运营商的移动数据接入业务，如：GRPS、EVDO、CDMA等。 优点：无需复杂的布线、灵活性强、施工成本低； 缺点：采用移动运营商的移动数据业务需要将电动汽车充电桩这一电网内部设备接入移动运营商的移动数据网络，需要支付昂贵的月租和年费，随着充电桩数量的增加费用将越来越大；同时数据的安全性和网络的可靠性都受到移动运营商的限制，不利于设备的安全运行；其次，移动运营商的移动接入带宽属共享带宽，当局部区域有大量设备接入时，其接入的可靠性和每个用户的平均带宽会恶化，不利于充电桩群的密集接入、大数据量的数据传输。

今天继续为大家介绍以太网芯片W3100A到W3150A+的移植过程中需要注意的问题，以及W3100A与W3150A+间的比较。 2.6.1 功能兼容寄存器 表3 为兼容寄存器。在两芯片组中这些功能兼容的寄存器可能有不同的偏移地址和名字。 表3 功能兼容寄存器 2.6.2 功能不同的寄存器 IR： 表4. W3100A和W3150A+ 的IR之间的比较 从W3100A到W3150A+移植过程中，无论WIZnet芯片是否接收数据位7～4 都不能使用。 位7～4的功能已经由Sn_IR（0～3）的第二位代替。 IMR： 表5. W3100A和W3150A+ IMR之间的比较 W3150A+的IMR寄存器中，不管WIZnet芯片是否接收数据，位7～4不能用于禁用中断。 Cn_CR/Sn_CR: 表 6. W3100A  和 W3150A+ 之间的命令寄存器比较 另外，W3150A+ 增加了一些新的命令：DISCON/SEND_MAC/SEND_KEEP. 如果用户对这些命令感兴趣，请参考W3150A+数据手册中的Sn_CR描述。 Cn_ISR/Sn_IR: 表 7. W3100A 和 W3150A+ 的 Socket 终端寄存器之间的比较 Bit Recv_OK 只是指示的Recv command命令完成的表达。它不指示着WIZnet芯片是否已经收到数据。RECV才是WIZnet芯片收到数据与否的标志。 Bit Established被重命名为CON。 Bit Closed 被重命名并升级为DISCON。 IDM_OR/MR: 表8. W3100A和W3150A+ 的模式寄存器之间的比较 Bit IND_EN 被重命名为IND，而且被放在了在MR寄存器的第0位. Bit L/B被移除。W3150A+只支持 big-endian. 因此，如果用户使用little-endian来访问间接寄存器，它们必须在W3100A到W3150A+移植过程中使用big-endian。 Bit AUTO_INC 被重命名为AI，并放在MR寄存器的bit1. Cn_TW_PR/Sn_TX_WR: 大小： 大小：Cn_TA_PR 是一个4-byte寄存器， Sn_TX_RD 是一个2-byte寄存器。 功能：无变化；请参见图4. 图4. TCP传输过程中的指针管理 Cn_RW_PR/Sn_RX_WR: 大小：Cn_RW_PR 是一个4-byte寄存器， Sn_RX_WR是一个2-byte寄存器。 功能：无变化。 Cn_RR_PR/Sn_RX_RD: 大小：Cn_RR_PR 是一个4-byte寄存器， Sn_RX_RD是一个2-byte寄存器。 功能：无变化。 继续阅读：http://www.iwiznet.cn/blog/?p=6784

最近很多用户咨询 W3100A，由于W3100A已经停产。在此希望给大家介绍一下，W3100A可移植到其他芯片的方式及途径，供大家更好的拓展您项目的沿用性，期待能对您有所帮助。今天先为大家介绍第一部分的内容。 此移植笔记描述了设计者及程序员应在 W3100A到W3150A+的移植 过程中注意的问题。更多关于W3150A+的信息，请参考W3150A+数据手册。 1 对比 1.1 移植的优势及挑战 这部分强调了W3100A到W3150A+过程中涉及的多方面优势及问题。在维持很多W3100A的特性方面，W3150A+提供了更高级别的性能。下面是移植到W3150A+的优势： 性价比更高 更高级别的集成度 增加TX 空闲大小寄存器 及RX已接收大小寄存器。用户可以直接读取，不再需要计算其值。 TCPSeq和ACK码是自动处理的。用户不再需要计算其值。 新功能（PPPoE/IGMP/SPI接口/心跳包 等） 使用标准的驱动库便于未来移植W5100需要。W3150A+ 和W5100的驱动库完全兼容。因此，用户在从W3150A+到W5100移植过程中不需要考虑固件变化。 下面列出了一些差异，可能在W3100A到W3150A+移植过程中带来问题： 引脚分配不同。见第二部分，“硬件注意事项”。 库移植。W3100A和W3150A+驱动库之间有一定的差异，见第三部分“软件注意事项”。 1.2 总结和及特征比较表 表1 W3100A和W3150A+比较 2  硬件注意事项 2.1 电压 都为3.3V。 2.2 TCP/IP 核 两款芯片都使用了WIZnet全球唯一的硬件IPv4核。然而，W3150A+内核有所更新并且弥补了W3100A勘误及缺陷”中的弱点，“W3100A勘误及缺陷”中。使用可以点击如下链接： http://www.wiznet.co.kr/UpLoad_Files/ReferenceFiles/W3100A_errata_limitation_list1 .pdf 2.3 封装及引脚分布 a)  两个芯片都是LQPF64 b)  引脚分布： 图1 展示了W3100A和W3150A+的引脚分布。 图1 移植W3100A到W3150A+时引脚分配注意事项 “         ”意为“移除功能” “√” 意为“不变” “-+注释” 意为“替代部分” 在W3150A+的引脚分配中，引脚28,37，和57 是1.8 v电源有关引脚。请参见图2 图2.  1.8v电源输入下的参考电路图 2.4  接口 2.4.1 主机接口 W3100A 支持 MCU总线接口 和 I2C接口， 然而W3150A+ 支持MCU 总线接口 和SPI接口。 因此，如果你之前使用I2C接口通信，现在你可以使用你的主MCU的SPI接W3150A+。SPI是一个4线接口，如今已非常易用普遍。SPI接口也可以通过GPIO模拟出来。如果你使用MCU 总线接口，除了几个硬件的修改，剩下的工作只是非常简单的驱动移植。见表2. 表2 主接口注意事项 2.4.2 MII接口 W3100A支持两种MII。一种是串行MII，另一种是半位元MII；但是W3150A+仅支持半位元MII。因此，如果你目前使用的是串行MII模式，你就要调整你的PHY芯片为半位元类型。另外，W3150A+有两个独立引脚：RXDV和CRS。用户应连接引脚RXDV（No.44）与引脚RXDV（PHY芯片端）连接，以及引脚CRS（No.47）与引脚CRS（PHY芯片端）连接。 2.5  系统特征 2.5.1 时钟 W3100A 有两个时钟引脚（4号引脚及33号引脚。但是W3150A+移除了外部时钟模式。因此，W3150A+只有一个时钟来源：25MHz（No.35 引脚）。 2.5.2 系统重启 两个芯片都支持 硬件和软件重启。 硬件重启信号，W3100A 是高点平有效，但W3150A+是低电平有效 软件重启，都是通过在指定的寄存器中写“1”到第7位，来实现此功能。 W3100A是在C0_CR寄存器中（偏移地址0×00）。W3150A+是在MR寄存器中（偏移地址0×00）。 2.5.3 寄存器读/写定时 W3100A包括直接间接模式的话支持6种MCU 总线接口模式，然而W3150A+只支持2种MCU总线接口模式。既然这样，读写时序就有着巨大的不同。 从W3100A到W3150A+移植时，用户应该使用W3150A+ 的时序。更多信息请参见W3150A+的数据手册：7.4.2 寄存器/内存读时序寄存器/内存写时序。 2.5.4 Tx/Rx 缓存 两个芯片都有16Kbytes 的Tx/Rx 缓存。因此，不用考虑在移植中的缓存限制。 2.6 寄存器地址映射 W3100A 由一个控制寄存器，指针寄存器，系统寄存器，信道寄存器和 Tx/Rx缓存组成，然而，W3150A+由一个通用寄存器，Socket寄存器和Tx/Rx缓存组成。 图3. 为W3100A和W3150A+ 的寄存器映射 图3. W3100A和W3150A+的寄存器映射

TOE 是TCP Offload Engine，即TCP卸载引擎，也叫TCP减负引擎，它旨在使用网卡上集成专用处理器来转移并处理TCP数据包对主CPU请求的任务。TOE技术的实现方式是通过采用TOE芯片的专用网卡，将包括TCP协议在内的四层处理请示从主机处理器转移到网卡，相当于TOE网卡承担了主CPU处理TCP数据的绝大部分任务，减轻了CPU的负荷，其最终的结果是在加速网络响应的同时提高服务器的性能。 1、TOE技术的实现过程 图1  TOE网卡工作原理 TOE网卡主要工作过程如图1所示： （1）服务器A向服务器B传输数据； （2）A主机中的TCP栈向TOE网卡传输数据指针； （3）TOE网卡进行所有TCP协议处理工作并通过网络传递数据包； （4）B主机中的TOE网卡接收数据包，重排数据流并将之存放在内存中。 普通网卡则是先把数据包缓存到主机内存中，然后主机中的TCP协议栈重新组装数据流，最后把数据拷贝到应用程序 。 2、TOE网卡的优势 普通网卡用软件方式进行一系列TCP/IP相关操作，因此，会在三个方面增加服务器的负担，这三个方面是：中断处理、协议处理、数据复制。 2.1 协议处理 图2 TCP/IP卸载前后主CPU占用比例 当网络速度达到G(干兆)比特数量级时，主CPU就越来越繁忙，其中很大一部分处理负荷都是来自对TCP/IP协议的处理，例如对IP数据包的校验处理、对TCP数据流的可靠性和一致性处理，如图2所示。由于目前对TCP/IP协议进行处理都是采用通用CPU及其配套的系统结构，而这种体系下CPU的主要功能是进行通用计算，并非进行输入输出操作。因此在网络带宽和速度飞速发展的情况下，网络链路速度高于CPU对TCP/IP协议栈的处理速度将导致系统的输入输出系统成为网络瓶颈。 2.2 中断处理 传统的处理过程是：网络上每个应用程序在收发大量数据包时，要引发大量的网络I/O中断，对这些I/O中断信号进行响应，成了服务器的沉重负担。比如，一个典型的64Kbps的应用程序在向网络发送数据时，为了将这些数据装配成以太网的数据包，并对网络接收确认信号进行响应，要在服务器和网卡间触发60多个中断事件，这么高的中断率和协议分析工作量已经是相当可观的了。虽然某些网络操作系统具有中断**功能，能够有效减少中断信号的产生，但却无法减少服务器和网卡间响应事件的处理总量。 TCP卸载引擎网卡的工作原理则不同。普通网卡处理每个数据包都要触发一次中断，TCP卸载引擎网卡则让每个应用程序完成一次完整的数据处理进程后才触发一次中断，显著减轻服务器对中断的响应负担。还是以64Kbps的应用程序为例，应用程序向网络发送数据全部完成后，才向服务器发送一个数据通道减负事件中断，数据包的处理工作由TCP卸载引擎网卡来做，而不是由服务器来做，从而消除了过于频繁的中断事件对服务器的过度干扰。网络应用程序在收发数据时，经常是同一数据要复制多份，在这种情形下，TCP卸载引擎网卡发挥的效益最明显。 2.3 数据复制 普通网卡通过采用支持校验功能的硬件和某些软件，能够在一定程度上减少发送数据的复制量，但却无法减少接收数据的复制量。对大量接收数据进行复制通常要占用大量的机器工作周期。普通网卡先将接收到的数据在服务器的缓冲区中复制一份，经系统处理后分配给其中一个TCP连接，然后，系统再将这些数据与使用它的应用程序相关联，并将这些数据由系统缓冲区复制到应用程序的缓冲区。TCP卸载引擎网卡在接收数据时，在网卡内进行协议处理，因此，它不必将数据复制到服务器缓冲区，而是直接复制到应用程序的缓冲区，这种“零拷贝”方式避免了网卡和服务器间的不必要的数据往复拷贝。 表1中列出了TOE技术的测试比较数据，可以明显看出TOE技术在吞吐率和收据收发对CPU占用方面的技术优势。   表1  TOE技术的测试数据     0.5CPUs 3、TOE技术的限制因素 实际上TOE解决方案一直仅限于在8 KB或以上的环境中发送大型数据块的情况。通常，存储备份和检索系统及企业数据库均使用大型数据有效负载。此外TOE应用限制也有诸多限制：修改操作系统、依赖于特定TOE网卡等。 4、TOE技术的推广应用 Adaptec推出一种全新的网络加速卡。该产品将使高强度计算应用中的服务器性能得到提高。Adaptec网络加速器将TCP/IP处理进程从主机中卸载下来，使CPU的处理能力能够被更多地投入到网络化应用中。 WIZnet推出一系列以太网芯片，此系列芯片是一种TOE技术的新思路。以太网芯片，使用逻辑门电路实现全硬件TCP/IP协议栈，独立于MCU运作，负载所有TCP/IP协议栈的处理过程，可以极大减轻主CPU的TCP/IP处理负荷，减少I/O中断次数，传输速度的提高不再是难题，深受市场的青睐 。 参考文献 《TOE技术以及TOE网卡的工作原理》 百度文库 任宏.关于TOE技术的发展及概况的研究 .INFRARED,2005,3:19-25 作者：David

Marvell 新款交换机支持节能以太网 美满电子科技（Marvell)发布三款Link Street®以太网系列新品，为低成本、能耗敏感的应用提供了快速以太网和千兆以太网解决方案。Marvell® 88E6352、88E6250和88E6220均集成了物理层（PHY）芯片，支持802.3az节能以太网（Energy Efficient Ethernet，EEE）标准，以及其他多个先进的功能，包括局域网唤醒（Wake-on-LAN，WoL）、集成的开机热启动（Power-On Reset）控制器和电源监视器。 此外，新设备还支持IEEE 802.1新的语音视频桥接（AVB）标准，可以无缝交付延时敏感的多媒体流量，在容易配置的以太网中实现消费级和专业级的语音视频应用。它们还支持IEEE 1588v2 PTP精确时钟协议（Precision Time Protocol）标准，实现以太网上节点之间1毫秒以内的时钟同步。 这一新的系列产品主要面向包括无线路由器、网关和企业网络接入在内的公共云和私有云接入市场，为它们提供高成本效率和能源效率解决方案，同时扩展以太网的能力，满足云内部应用中以媒体为中心的应用需求，例如：机顶盒、数字录像机、音频/视频接收器等等。 产品亮点 88E6352 ● 7端口千兆以太网交换机，具有5个集成的三速PHY、GMII、RGMII和Serdes/SGMII接口 ● 集成的PHY，支持802.3az节能以太网(Energy Efficient Ethernet)，当网络空闲时可以降低能耗70%以上 ● 支持最新的AVB标准 ● 256个条目TCAM，提供多达96字节深度的包检测 ● 支持IEEE 1588v2工业以太网应用 ● 低成本128引脚QFP（14x14毫米）封装 88E6250和88E6220 ● 88E6250是一个7端口的快速以太网交换机，具有5个有集成的快速以太网 PHY和两个RMII（或一个MII/RGMII）接口 ● 88E6220是一个4端口的快速以太网交换机，具有2个有集成的快速以太网PHY和两个MII/RMII接口 ● 集成的PHY，支持802.3az节能以太网(Energy Efficient Ethernet)，当网络空闲时可以降低能耗50%以上 ● 支持最新的AVB标准 ● 支持IEEE 1588v2工业以太网应用 ● 64引脚QFN（9x9毫米）封装，是当前市场上体积最小的7端口快速以太网交换机             Marvell 率先推出40纳米8端口千兆以太网收发器   美满电子科技(MARVELL)日前宣布推出MARVELL Alaska V系列产品，这是业界首个采用40纳米工艺的超低功耗、八端口、高能效的千兆以太网收发器。作为Alaska V系列收发器中的一员，88E1680在10/100/1000Mbps数据速率下，每端口可提供最低的有功功耗。Alaska V融合了基于IEEE 802.3az标准的节能以太网（EEE）功能，极大地节省了空闲时的功耗。 　　Alaska V 88E1680收发器支持EEE技术，当与EEE感知的MAC设备交互，或者与不支持EEE的原有设备交互时，都能无缝迁移到基于标准的EEE网络解决方案。88E1680收发器具有创新的混合信号设计技术，可以提供两倍于IEEE 802.3需求的网线性能，所有这些性能都在一个小小的、成本效率很高的封装中实现。凭借高水平的集成和具有的丰富功能，Alaska V 88E1680收发器为下一代云基础设施的节能方面树立了新的行业标准。 产品特点： 　　● 能效和高性能对新一代公共云和私有云基础设施至关重要 　　● 节省空间、成本优化的封装实现了高端口密度和模块化应用 　　● Alaska V 88E1680收发器满足高能效云架构的需求，巩固了Marvell在千兆以太网收发器方面的领导地位 　　● 88E1680设备已经开始向业界领先的客户提供样品 　　产品亮点 　　● Alaska V 88E1680收发器每端口的有功功耗为280毫瓦，是业界最低功耗的千兆以太网PHY 　　● 具有新一代EEE 链路层设备，支持EEE标准，对传统的或非EEE感知的链路层设备完全向后兼容 　　● 在标准五类/超五类网线上，线缆长度性能可达200米 　　● 支持广泛采用的QSGMII链路层接口，将4个SGMII接口组合到单一的、运行在5G数据速率的差分信号对，从而减少引脚数量、线路板复杂性，降低高达50%的功耗 　　● 支持同步以太网和IEEE 1588v2面向时延敏感型应用的时戳功能 　　● 经验证可采用低成本的磁性元件，同时降低EMI电磁干扰 ● 热效封装消除了对风扇或散热片的需要，让封装尺寸更小   Marvell 推出超低功耗40nm四端口10GBASE-T PHY芯片   美满电子科技（Marvell)日前宣布推出88X3140和88X3120 Alaska X PHY芯片，可为交换机、服务器和存储客户带来突破性的优势。四端口的88X3140和双端口的88X3120在铜质双绞线上实现了10Gb以太网连接。其显著的优势包括低延迟、低运行功耗、高抗干扰度，以及支持节能以太网标准等先进的电源管理特性。它在100米距离时单个端口功耗为2.5瓦，是高密度应用的理想产品。此外，MARVELL已经基于Marvell  Prestera -CX交换机芯片开发出了参考设计，在1RU机架配置下支持多达48个10GBASE-T端口。 技术要点： 　　- Marvell PHY芯片实现了更低功耗和部署成本，在推动10GBASE-T设备的采用方面起着重要作用 　　- Marvell是以太网PHY市场的领导者，同时是第一家推出40纳米10GBASE-T PHY芯片的厂商 　　- Marvell可为公共云和私有云基础架构提供一整套涵盖存储、PHY、交换机和CPU技术的解决方案 　　产品亮点： 　　- 提供灵活的接口选择，包括：XFI、RXAUI和 XAUI 　　- 各种电源管理功能，可以基于所插入的电缆进行功耗优化。在“数据中心模式”下，   深圳市恒大创新科技有限公司 创建于公元2006年，除了从事电子元器件贸易外，在半导体产品领域最初为一家小型半导体技术支持提供商，从高压非标电源技术开始，我们逐步发展融入到锂电池技术、RFID、AVR、工控技术、光纤通讯、医疗设备、仪器仪表、电力设备、航空航天等领域半导体方案推广。我公司目前已经成功代理SINOWEALTH(中颖)单片机、COILCRAFT(线艺)电感和OMNIVISION(豪威)图象传感器，并成为国际知名品牌NXP、ADI、TI、ST、ON、 IR、NS、AVAGO、MAXIM、ATMEL、MINI-CIRCUITS、MICREL、MICROCHIP、INFINEON、INTERSIL、DAVICOM、MARVELL、SENSIRION的专业增值分销商，另外在ATMEL、ST、XILINX和ALTERA宇航产品等偏冷门军品集成电路芯片方面有较强的资源优势。 按照立足海外采购，面向国内服务的需求，除了香港的采购中心、香港新界的物流储仓和深圳市恒大创新科技有限公司(运行中心)外，还在德国慕尼黑、北美、以色列、日本、香港、台湾建有採购合作中心、技术支持中心、产品支持中心和客户服务中心，并且在中国一直和台湾友尚企业、世健系统、伟博电讯、世平基通储仓、昭田电气、MOUSER、爱益华、品佳、安富利、新晔、文晔、联宝中国等国际知名元件代理保持亲密合作关系。感谢广大客户的支持和信赖以及公司全体员工的共同努力，我们用多年时间把公司发展成为科技产品研发，电子产品贸易和电子产品製造为一体的恆大创新实业股份有限公司。     恆大创新实业股份有限公司同时也是亚太地区优秀的电子产品研发制造及电子产品周边零件供应商和增值服务商之一，经过近6年的发展，已成为中国优秀的电子产品技术和销售服务商。通过遍布全国的零售网络、连锁销售中心和新近开通的电子商务网站，服务于包括军用及商用客户。 国有企业： 中国科学研究院兰州研究所、中国航空工业总公司洛阳613所、中国航空工业第608研究所、铁道部株洲电力机车研究所、中国船舶重工集团7院722所、中国运载火箭技术研究所、国营711所、中国信息产业部40所、等中国军备企业。 合作院校： 长沙国防科技大学、武汉华中科技大学、上海复旦大学、大连理工大学、长春光华学院等中国高科技技术英才之教育机构。   恒大创新实业股份有限公司 深圳市恒大创新科技有限公司 服务据点:香港 深圳 北京 上海  成都 长沙 东莞  宁波 ------------------------------------------------------------------- 联系人: 侯顺涛    销售主管     Mobile:13631588303  主营业务:国际半导体通路   产品方案及开发   OEM/ODM制造   ADD:香港.新界.沙田火炭坳背湾街45-47喜利佳工业大厦10-O 座     TEL:00852-63385528           FAX:00852-26014125 ADD:深圳市福田区益田路3008号皇都广场A座1304-1305室(会展中心南侧) TEL:86-755-88250080-8009     FAX:86-755-88250089 Emial:houst@cnhenda.com      WEB:www.cnhenda.com MSN:houshuntao@hotmail.com   QQ:228289156 ------------------------------------------------------------------- 上善若水，水善利万物而不争。