分類:開發(fā)類資料瀏覽:791發(fā)表時(shí)間:2023-05-13 17:42:04
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,以太網(wǎng)模塊被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備中。而單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)中的核心部件,也需要與以太網(wǎng)模塊進(jìn)行通信,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。本文將詳細(xì)介紹單片機(jī)與W5500以太網(wǎng)模塊的SPI通信連接方法。
W5500以太網(wǎng)模塊簡介
W5500是一款基于SPI接口的高性能以太網(wǎng)控制器,它具有以下特點(diǎn)
1. 支持TCP/IP協(xié)議棧,能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接;
2. 采用硬件TCP/IP協(xié)議棧,具有較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率;
3. 支持自動(dòng)協(xié)商功能,能夠自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速率;
4. 支持多種網(wǎng)絡(luò)連接方式,如TCP、UDP、IPRW等;
5. 具有多種中斷方式,能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求。
單片機(jī)與W5500的SPI通信連接方法
1. 硬件連接
單片機(jī)與W5500以太網(wǎng)模塊的硬件連接如下圖所示
其中,單片機(jī)的SCK、MOSI、MISO、CS引腳分別連接到W5500的SCLK、MOSI、MISO、CS引腳上。另外,W5500的INT引腳需要連接到單片機(jī)的一個(gè)中斷引腳上,用于處理W5500產(chǎn)生的中斷信號。
2. SPI通信協(xié)議
W5500與單片機(jī)之間的通信采用SPI協(xié)議,通信時(shí)序如下圖所示
在通信開始時(shí),單片機(jī)將CS引腳拉低,表示開始通信。然后,單片機(jī)通過SCK引腳向W5500發(fā)送時(shí)鐘信號,同時(shí)將數(shù)據(jù)通過MOSI引腳發(fā)送給W5500。W5500接收到數(shù)據(jù)后,通過MISO引腳將數(shù)據(jù)返回給單片機(jī)。通信結(jié)束后,單片機(jī)將CS引腳拉高,表示通信結(jié)束。
3. W5500的初始化配置
在進(jìn)行SPI通信前,需要對W5500進(jìn)行初始化配置。W5500的初始化包括以下幾個(gè)步驟
(1)設(shè)置W5500的MC地址和IP地址;
(2)設(shè)置W5500的網(wǎng)絡(luò)連接方式,如TCP、UDP、IPRW等;
(3)設(shè)置W5500的中斷方式,如中斷模式、輪詢模式等;
(4)設(shè)置W5500的數(shù)據(jù)傳輸模式,如全雙工模式、半雙工模式等。
4. SPI通信代碼實(shí)現(xiàn)
下面以STM32單片機(jī)為例,給出W5500的SPI通信代碼實(shí)現(xiàn)
(1)初始化SPI接口
//定義SPI接口初始化結(jié)構(gòu)體
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
//使能SPI時(shí)鐘
RCC_PB2PeriphClockCmd(RCC_PB2Periph_SPI1,
//復(fù)位SPI接口
SPI_I2S_DeInit(SPI1);
//SPI接口初始化
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
SPI_InitStructure.SPI_CPH = SPI_CPH_1Edge;
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
//使能SPI接口
SPI_Cmd(SPI1,
(2)初始化W5500
//定義W5500初始化結(jié)構(gòu)體
W5500_InitTypeDef W5500_InitStructure;
//設(shè)置W5500的MC地址
W5500_InitStructure.MCddr[0] = 0x00;
W5500_InitStructure.MCddr = 0x08;
W5500_InitStructure.MCddr = 0xDC;
W5500_InitStructure.MCddr = 0x12;
W5500_InitStructure.MCddr = 0x34;
W5500_InitStructure.MCddr = 0x56;
//設(shè)置W5500的IP地址
W5500_InitStructure.IPddr[0] = 192;
W5500_InitStructure.IPddr = 168;
W5500_InitStructure.IPddr = 1;
W5500_InitStructure.IPddr = 100;
//設(shè)置W5500的網(wǎng)絡(luò)連接方式
W5500_InitStructure.ConnMode = TCP;
//設(shè)置W5500的中斷方式
W5500_InitStructure.IntMode = INT;
//設(shè)置W5500的數(shù)據(jù)傳輸模式
W5500_InitStructure.DuplexMode = FULL_DUPLEX;
//初始化W5500
W5500_Init(&W5500_InitStructure);
(3)SPI通信發(fā)送數(shù)據(jù)
//定義發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
uint8_t txBuf[10] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0};
//使能SPI接口
SPI_Cmd(SPI1,
//拉低CS引腳,開始通信
GPIO_ResetBits(GPIO, GPIO_Pin_4);
//循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)
for(uint8_t i=0; i<10; i="">
//等待發(fā)送緩沖區(qū)為空
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLG_TXE) == RESET);
//發(fā)送數(shù)據(jù)
SPI_I2S_SendData(SPI1, txBuf[i]);
//等待接收緩沖區(qū)不為空
while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLG_RXNE) == RESET);
//讀取接收數(shù)據(jù)
uint8_t rxBuf = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
//拉高CS引腳,結(jié)束通信
GPIO_SetBits(GPIO, GPIO_Pin_4);
//禁用SPI接口
SPI_Cmd(SPI1, DISBLE);