W5500实现以太网通信

实现原理
嵌入式程序跑在STM32微控制器，通过片上SPI控制器与W5500进行通信，配置所需网络参数并与远端服务器建立链接（TCP客户端）之后发送接收数据；又或者是建立服务器（TCP服务器）等待建立链接之后收发数据。抑或是不用建立连接直接发送报文（UDP）。PHY信号变压之后通过RJ45接口收发至网线。

嵌入式程序 

嵌入式程序分两个部分，第一部分是一些底层通用接口。第二部分W5500抽象供上层调用的接口。

底层通用接口

这部分实现主要包括IO口控制器初始化，以及MCU不同位宽配置芯片接口和Socket批量发送接收数据接口，代码片如下（中文注释帮助您更好的理解实现）：

//IO口控制器初始化
uint8 w55_IoInit(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef    SPI_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(SPI_CS_RCC|SPI_SCLK_RCC|SPI_SO_RCC|SPI_SI_RCC|W5500_RESET_RCC|LINK_RCC|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
  
	/*使能AFIO时钟*/
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);   
	/*只保留SWD模式*/
  GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);   
                    
  RCC_APB1PeriphClockCmd(W5500_SPI_CLK ,ENABLE);
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = W5500_RESET_pin;
  GPIO_Init(W5500_RESET_GPIO, &GPIO_InitStructure);
                          
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =SPI_CS_pin;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(SPI_CS_GPIO, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_SetBits(SPI_CS_GPIO,SPI_CS_pin);
 
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =SPI_SCLK_pin|SPI_SI_pin|SPI_SO_pin;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(SPI_SCLK_GPIO, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(SPI_SCLK_GPIO,SPI_SCLK_pin|SPI_SI_pin|SPI_SO_pin);
 
  RCC_APB1PeriphClockCmd(LINK_RCC ,ENABLE);
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LINK_pin;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPU;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(LINK_GPIO, &GPIO_InitStructure);
	
	
 
	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_CPHA=SPI_CPHA_1Edge;										
	SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;											
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_2;		
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;							
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial=7;												
	SPI_Init(W5500_SPI, &SPI_InitStructure); 
	SPI_Cmd(W5500_SPI,ENABLE);
	return 1;
}
 
//spi发送一个字节
void SPI_Send_Byte(unsigned char dat)
{
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(W5500_SPI, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET); 
	SPI_I2S_SendData(W5500_SPI, dat);
}
//spi接收一个字节
unsigned char SPI_Recv_Byte(void)
{
	return (uint8)(SPI_I2S_ReceiveData(W5500_SPI));
}
//spi发送两个字节
void SPI_Send_Short(unsigned short dat)
{
	SPI_Send_Byte(dat/256);
	SPI_Send_Byte(dat);	
}
//通过spi向指定地址寄存器写n个字节数据
uint8 w55_WritenByte(uint16 reg, uint8 *dat_ptr, uint16 size)
{
	unsigned short i;
 
	GPIO_ResetBits(W5500_SCS_PORT, W5500_SCS);	
		
	SPI_Send_Short(reg);
	SPI_Send_Byte(VDM|RWB_WRITE|COMMON_R);
 
	for(i=0;i

W5500抽象接口
这部分主要实现了芯片以及Socket初始化，模拟中断处理循环函数等，示例使用Socket0实现TCP客户端，您可以在此代码基础上增加配置别的Socket实现TCP服务器以及UDP等。代码片（会有中文注释帮助您更好地理解程序）如下，你会通过这部分代码片体会到C51单片机程序的编程风格（尤其是开始的两个接口）：

//从Socket接收数据缓存区读取数据
uint16 w55_ReadSockToBuffer(SOCKET s, uint8 *dat_ptr)
{
    unsigned short rx_size;
	unsigned short offset, offset1;
	unsigned short i;
	unsigned char j;
 
	rx_size=w55_ReadSock2Byte(s,W5500_Sn_RX_RSR);
	if(rx_size==0) return 0;//没接收到数据则返回
	if(rx_size>S_RX_SIZE) rx_size=S_RX_SIZE;		
	offset=w55_ReadSock2Byte(s,W5500_Sn_RX_RD);
	offset1=offset;
	offset&=(S_RX_SIZE-1);//计算实际的物理地址
 
	GPIO_ResetBits(W5500_SCS_PORT, W5500_SCS);
 
	SPI_Send_Short(offset);//写16位地址
	SPI_Send_Byte(VDM|RWB_READ|(s*0x20+0x18));//写控制字节，N字节数据长度，读数据，选择端口
	j=SPI_Recv_Byte();
	if((offset+rx_size)

官网例程补充说明
W5500官网提供了包括开发板，原理图，以及参考代码和常见问题与技术服务等。参考代码又针对STM32，DSP，C8051以及基于操作系统分别提供了作为TCP客户端/服务器，UDP收发等例程。下面我们对STM32F407+W5500例程中的W5500作为TCP客户端工程进行简单的分析，具体代码可以去官网下载，我这边就不贴了。

工程中包含了DHCP/DNS客户端的实现代码，示例中并没有使用，我也就不详述了，有兴趣的可以去看看。W5500.c包含了主要的驱动实现，包含所有寄存器的定义以及用以上层调用的初始化，建立连接，发送接收等接口。考虑到MCU可能不通过SPI控制器与W5500进行通信，W5500.c实现了注册平台提供的MCU与W5500直接数据交互的函数。下面是示例工程的流程图：