原文链接：https://www.iwiznet.cn/2012/12/24/w5300%E4%B8%8Ew5100%E5%B7%AE%E5%BC%82%E5%AF%B9%E6%AF%94/

由于W5300是基于W5100的TCP/IP内核，因此它继承了W5100的基本功能。W5100与W5300最主要的区别是数据总线。W5100支持8位的数据总线，而W5300不但支持8位，而且支持16位数据总线。由于数据总线的扩展，因此W5300的寄存器是基于16为总线设计的。

 

主机接口



<注> 1.通过设置W5300的MR寄存器，主机写数据的获取时间和主机读数据的保持时间可以被配置。

 

 

网络接口



<注> 1. MII_TXEN and MII_TXD[3:0]是用于网络指示LED信号的备用功能引脚。根据TEST_MODE[3:0]引脚的配置，这些引脚被用于MII信号。由于W5300支持MII信号，可以连接来自于第三方的PHY芯片，而不使用嵌入在W5300内部的PHY芯片。

寄存器

W5300的寄存器与W5100基本上一致。使用寄存器的不同之处如下。

 扩展



<注> 1. 会话ID和PPPoE服务器硬件地址用于PPPoE模式。

在W5100上，会话ID和PPPoE服务器硬件地址可以通过S0_DPORTR和S0_DHAR获取。S0_DPORTR和 S0_DHAR均支持主机读操作和主机写操作。但是在W5300上，会话ID和PPPoE服务器硬件地址可以通过PSIDR和PDHAR获取，同时可以通过S0_DPORTR和Sn_DHAR进行设置，与W5100相同。

2. 在W5100上，Sn_DPORTR同时支持主机读操作和主机写操作。但是，在W5300上，Sn_DPORTR只支持主机写操作。

 增加



 移除



•  数据通信存储器



<注> 1. W5300的内部存储器可以通过TSMR，RMSR和MTYPER设置为大小范围在128K字节的TX或RX缓冲区。TX/RX缓冲区大小应该被设置为8的倍数。根据这个的大小，MTYPE的每一位均可被配置。

•  端口



<注> 1.每一个端口的TX/RX存储器可以通过TMSRn和RMSRn配置为从0K字节到64K字节的任意值。

  数据传输长度



在W5100这边，主机计算并更新与指针寄存器相关的存储器，同时以字节为单位访问该存储器。因此，通过使用Sn_TX_RD和Sn_TX_WR可以很轻松的获取实际的TX数据长度信息。

W5300没有那些指针寄存器，而且访问存储器以字(2字节)为单位。因此，实际的TX数据长度应该在Sn_TX_WRSR中设置。

 检查数据接收



<注> 1. W5300与W5100检查数据接收的方式相同。此外，W5300支持4 BRDYn 引脚来监视端口n的缓冲区深度。BRDYn可以选择端口号，信号极性和存储器类型(TX/RX)，而且当端口n的缓冲区深度大于或与Pn_BDPTHR的值一致时，BRDYn置位。主机可以监视BRDYn引脚通过I/O端口或中断引脚。

 TCP



<注> 1.由于W5100的存储器以字节为单位进行工作，对于TCP模式下的接收数据不需要附加信息。可是，W5300的存储器以字(2字节)为单位进行工作，无法区分TCP数据长度是奇数字节还是偶数字节。当(W5300)接收到数据时，主机应该分析数据包信息并处理与接收长度相同的数据。如果接收数据长度是偶数字节的话，通过设置Sn_MR寄存器的ALIGN位为1，可以不用添加数据包信息。

2.根据对Wn_KPALVTR的设置，W5300可以手动地发送0字节数据长度的保活数据包(Sn_KPALVTR=0x00或者SEND_KEEP指令)或者自动地发送 (Sn_KPALVTR > 0，无指令)。

 MACRAW



<注> 1.无论什么时候在W5300上接收到MACRAW数据，CRC循环校检(4字节)数据都会添加在最后。接收到的CRC数据是以太网数据帧的CRC值，但实际上并不使用。在读取到这个CRC数据之后，主机将会无视它。

2.停止帧是一种以太网设备数据流控制机制。当发送端的发送速率大于接收端的接收速率是，以太网流控制机制启动。在这种情况下，接收端发送停止帧到发送端以暂时停止数据发送。

 

  封装



 

Wiznet W5300 FPGA 控制程序
用FPGA实现了最简单的TCP host 和UDP传输，硬件上就需要注意那个25Mhz的时钟，和复位信号，其它外部上下来参考《W5300数据手册V1.2.5.pdf》这个手册就行了。

W5300一共支持8个Socket，128KB TX/RX DPRAM

它是用于数据通信的128KB存储，由16个8KB的DPRAM(双端口随即存储器)组成。由主机灵活地分配给每一个套接口。

注意这个模块这里写自己要配置的IP地址和socket对应的端口号，目的地址等
ip_config_decode    m0_ip_config_decode(
                    .clk                (   clk_100m            ),
                    .rst_n              (   rst_n               ), 
                    .ip_config_sel      (   ip_config_sel       ),//注意这里写自己要配置的IP地址和socket对应的端口号，目的地址等
                    .ip_config_en       (   ip_config_en        ),//注意这里写自己要配置的IP地址和socket对应的端口号，目的地址等
                    .ip_config_data     (   ip_config_data      ),//注意这里写自己要配置的IP地址和socket对应的端口号，目的地址等
                    
                    .decode_done        (   decode_done         ),
                                                                
                    .s_gateway          (   s_gateway           ),//源网关
                    .s_subnet_mask      (   s_subnet_mask       ),//源子网掩码
                    .s_hardware_addr    (   s_hardware_addr     ),//源MAC地址
                    .s_ip_addr          (   s_ip_addr           ),//源IP地址
                    
                    .s0_source_port     (   s0_source_port      ),//socket_0的源端口号
                    .s0_d_hardware_addr (   s0_d_hardware_addr  ),//socket_0的目的MAC地址
                    .s0_d_ip_addr       (   s0_d_ip_addr        ),//socket_0的目的IP地址
                    .s0_d_port          (   s0_d_port           ),//socket_0的目的端口号
                    .s1_source_port     (   s1_source_port      ),//socket_1的源端口号
                    .s1_d_hardware_addr (   s1_d_hardware_addr  ),//socket_1的目的MAC地址
                    .s1_d_ip_addr       (   s1_d_ip_addr        ),//socket_1的目的IP地址
                    .s1_d_port          (   s1_d_port           ),//socket_1的目的端口号
                    .s2_source_port     (   s2_source_port      ),//socket_2的源端口号
                    .s2_d_hardware_addr (   s2_d_hardware_addr  ),//socket_2的目的MAC地址
                    .s2_d_ip_addr       (   s2_d_ip_addr        ),//socket_2的目的IP地址
                    .s2_d_port          (   s2_d_port           ),//socket_2的目的端口号
                    .s3_source_port     (   s3_source_port      ),//socket_3的源端口号
                    .s3_d_hardware_addr (   s3_d_hardware_addr  ),//socket_3的目的MAC地址
                    .s3_d_ip_addr       (   s3_d_ip_addr        ),//socket_3的目的IP地址
                    .s3_d_port          (   s3_d_port           ),//socket_3的目的端口号
                    .s4_source_port     (   s4_source_port      ),//socket_4的源端口号
                    .s4_d_hardware_addr (   s4_d_hardware_addr  ),//socket_4的目的MAC地址
                    .s4_d_ip_addr       (   s4_d_ip_addr        ),//socket_4的目的IP地址
                    .s4_d_port          (   s4_d_port           ),//socket_4的目的端口号
                    .s5_source_port     (   s5_source_port      ),//socket_5的源端口号
                    .s5_d_hardware_addr (   s5_d_hardware_addr  ),//socket_5的目的MAC地址
                    .s5_d_ip_addr       (   s5_d_ip_addr        ),//socket_5的目的IP地址
                    .s5_d_port          (   s5_d_port           ),//socket_5的目的端口号
                    .s6_source_port     (   s6_source_port      ),//socket_6的源端口号
                    .s6_d_hardware_addr (   s6_d_hardware_addr  ),//socket_6的目的MAC地址
                    .s6_d_ip_addr       (   s6_d_ip_addr        ),//socket_6的目的IP地址
                    .s6_d_port          (   s6_d_port           ),//socket_6的目的端口号
                    .s7_source_port     (   s7_source_port      ),//socket_7的源端口号
                    .s7_d_hardware_addr (   s7_d_hardware_addr  ),//socket_7的目的MAC地址
                    .s7_d_ip_addr       (   s7_d_ip_addr        ),//socket_7的目的IP地址
                    .s7_d_port          (   s7_d_port           ));//socket_7的目的端口号

先看tcp_server_port



然后是udp_port


下面是相关的资料和FPGA源代码

W5300资料和FPGA控制源码.rar
这个是BPI的接口程序。补充上面那个W5300资料和FPGA控制源码

第1步是给w5300的电路腿复位，就是给芯片供电。因为w5300本身也可以看做是个CPU

第2步是配置STM32单片机的腿

第3步开始对w5300的寄存器进行操作了（需要操作什么寄存器可以看官方手册）

好第3步



---------把RST置1，就是复位。

----------把IND置1。

IND：为0是直接访问模式，1是间接访问模式。

这里把他设为直接访问模式。这俩访问啥区别  现在不清楚。以后补充。(补充：可能是直接寄存器就是官方把寄存器直接就给出来了，以后的发送接收啊初始化啊直接对寄存器进行操作就可以了。就是手册里的COMMON寄存器。而间接寄存器就是提供给我们一个基地址，让我们自己弄偏移）

----------把FS置位1.   就是弄成小开端。  FS  就是FIFO  SWAP的意思。  SWAP翻译为交换。那么为啥设置为小开端，因为arm是小端啊。所以小端+小端就是大端了。

----------给SHAR  &  SHAR2 & SHAR4赋值，就是把w5300的mac地址赋值。



--------------设置本地IP   MASK  GW



官方寄存器的顺序显示给出了gw 然后给出了mask  然后给出了IP，这里也按照这个顺序介绍

首先是GW  ，寄存器是GAR  GAR2  ，翻译为gateway address

然后是mask，  那么这个subnet是啥意思？subnet用百度一查  是子网的意思 ，subnet mask就是子网掩码的意思。

然后是IP  就是SIPR  SIPR2     给个名字是source IP。  这里source是源头 就是本地的IP了。通信里有不少都是这么起名字的。

-----------------------------------------------好了，以上这些就把 本地mac 本地 IP  MASK   GW 都设置好了------------------------------这些设置如果用电脑作为比较的话，就是电脑的mac是厂商自己设定的，我们不用改。  ip mask gw是我们在控制面板里面自己设定的静态的。--------------------------------------------------

 

好了，下面就讲讲组播的初始化。

 

对于一个组播，比如说我手里有个板子，里面有一个w5300，我想发送一个组播到电脑。那么我的板卡要配置什么？

特别值得注意的是，在谢希仁的书第6版本的第170页写到“”多播地址只能用于目的地址，而不能用于原地址“。（当然这是叫法的问题，这种叫法比较清晰）

所以说我看到W5300的手册里面说的组播是没有源地址的，也没有源mac的。

所以我们要设置我的板卡的1个socket，包括

1个目的mac，1个目的ip，一个server port 和一个 client port。

 

 

 

 

 

W5300网卡芯片在stm32 ucosIII的移植

1.ucosIII说明

因为ucosiii没有设备驱动模型的概念，所以ucosIII驱动的移植和操作系统本身关系不大，更多和板卡、cpu有更大的关系。

2.驱动移植基本概念分析

基于m3、或m4的cpu来进行后续讨论。当我们从cpu的官网下载了标准外设库、补充库、第三方库后，基本的外设驱动就有了。目前观察发现usb驱动、网卡驱动、外部flash、外部sd、外部ram的驱动和具体的驱动芯片有关。

3.网卡驱动移植

我们目前准备使用的网卡是w5300。所以我们的驱动移植更多的工作是匹配cpu和网卡自带的驱动之间的矛盾。

打开w5300的官网，https://www.wiznet.io/product-item/w5300/
	
可以看到提供的资源如下图所示：主要包括数据手册，推荐原理图，驱动文件。
                   

 

 

 

下载后的文件如下：



 

第一个文件夹内部是驱动文件、第二个文件夹是推荐原理图、第三个文件是w5300的datasheet。

其他需要的参考文件可能就是如下两个：一个cpu的芯片手册，一个编程指导。



 

到现在准备工作告一段落，下面就进入实际操作的层面了。

 

3.1驱动源码分析

驱动源码的目录如下所示：



 

除了帮助文件，我们最主要需要关心Ethernet、Internet两个文件夹。

1）驱动文件

Ethernet文件夹包含驱动文件和驱动文件访问接口。



 



 

其中w5300.c、w5300.h是具体访问硬件的驱动文件，socket.c socket.h是提供给应用层访问的接口。在socket.c socket.h中提供了tcp udp的协议。网络层，物理层，传输层，链路层的协议由w5300硬件实现。

 

2）协议文件

Internet文件夹包括了各种网络协议的支持

    

 

目录的所有文件都调用socket.c socket.h的函数访问网络控制器的寄存器。不同的协议主要是提供不同的协议（大部分都是应用层，mqtt除外）供业务层调用。

应用程序demo


 

下载推荐的demo程序，里面有tcp，udp的demo。 结合芯片手册可以对每个寄存器有更直观的理解和认识。

3.2推荐电路分析

因为网卡接到了Flexible static memory controller (FSMC)区域bank3，推荐的典型电路如下所示：剩余的工作主要在于驱动文件的移植。



 

3.3数据手册关键点

 

 

 

Fsmc 的内存地址：

我们的接入地址是fsmc bank3，所以基地址是0x8000 0000。

 



 

W5300功能框图



所以我们配置该模块就是配置器寄存器。

W5300寄存器的分布图如下：BA就是fsmc bank3的基地址



 

 



真正的移植工作就是参考datasheet配置这些寄存器（Mode Register，Indirect Mode Registers，COMMON Registers，SOCKET Registers），实现网卡的init，close，read，write等类似的函数并提供给其他模块使用。

到现在移植步骤基本表达清楚了，后续如果有时间在输出一个关于网卡每个寄存器的翻译描述文件。