W5100網(wǎng)絡(luò)接口電子電路設(shè)計圖 —電路圖天天讀（160）

　　W5100 是一款多功能的單片網(wǎng)絡(luò)接口芯片，內(nèi)部集成有 10/100Mbps 以太網(wǎng)控制器，主要應(yīng)用于高集成、高穩(wěn)定、高性能和低成本的嵌入式系統(tǒng)中。使用 W5100 可以實現(xiàn)沒有操作系統(tǒng)的 Internet 連接。W5100與 IEEE802.3 10BASE-T和 802.3u 100BASE-TX兼容。W5100 內(nèi)部集成了全硬件的、且經(jīng)過多年市場驗證的 TCP/IP 協(xié)議棧、以太網(wǎng)介質(zhì)傳輸層（MAC）和物理層（PHY）。全硬件TCP/IP協(xié)議棧支持 TCP，UDP，IPv4，ICMP，ARP，IGMP 和 PPPoE，這些協(xié)議已經(jīng)在很多領(lǐng)域經(jīng)過了多年的驗證。W5100 內(nèi)部還集成有 16KB 存儲器用于數(shù)據(jù)傳輸。使用W5100不需要考慮以太網(wǎng)的控制，只需要進行簡單的端口編程。

　　與MCU的接口

　　W5100與MCU接口采用并行總線方式（如果要使用SPI接口，建議采用W5200），因此W5100與MCU的接口設(shè)計相對簡單。以AT89C52為例，如下圖所示。

　　外擴一個32K的SRAM（IS62C256），按照圖示的硬件接口，地址線A15作為SRAM的片選信號。因此32K的XDATA地址空間在0&TImes;0000~0x7FFF。W5100作為外部接口也映射到89C52的XDATA空間，地址線A15反相（74AHC1G04）后作為W5100的片選信號。因此W5100的地址空間在0&TImes;8000~0xFFFF。如果使用間接總線，地址線A2~A14必須接地，以保證間接總線初始化成功。

　　復位信號

　　W5100硬件設(shè)計中最重要的復位信號往往被我們所忽視。很多工程師采用RC復位，雖然可以達到復位的效果，但實際使用時很不理想。W5100的復位不好往往引起器件不能正常工作，尤其是以太網(wǎng)的物理層不能正常啟動，也可能引起MCU對W5100初始化失敗。最理想的復位方法是使用MCU的IO口輸出復位信號。這樣可以絕對保證W5100與MCU之間的同步，而且一旦工作失敗，也便于MCU對W5100進行控制。如果MCU無法提供足夠多的IO口輸出復位信號，也可以采用專用的復位芯片（如IMP809T），這樣可以保證可靠復位，但在設(shè)計MCU軟件時，注意MCU對W5100的操作同步問題。

　　如何連接網(wǎng)絡(luò)變壓器或RJ45

　　HS-MAG1201是帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ-45，以此為例，TCT和RCT是變壓器發(fā)送端和接收端的中心抽頭，中心抽頭必須接3.3V拉高。很多工程師在設(shè)計時忽略了這個細節(jié)。另外，RJ-45的金屬外殼最好不要接電源地，有條件的話最好接大地。TXOP/TXON，RXIP/RXIN的PCB布線盡量等長，而且盡量平行走線。RSET_BG的電阻連接到W5100的第1腳的RSET_BG電阻最好用1%的精密電阻，尤其是在大批量生產(chǎn)時，使用普通精度的電阻（5%）會給你的產(chǎn)品調(diào)試帶來意想不到的麻煩。

　　電感

　　數(shù)字電源到模擬電源之間的電感非常重要。因為從該電感通過的電流比較大，如果電感質(zhì)量不好，會產(chǎn)生較大的直流壓降和交流噪聲，嚴重影響W5100的工作。有很多工程師在初期調(diào)試時都遇到過這種問題。如果沒有合適的電感，可以把電感去掉，直接用導線短路。

　　晶體振蕩

　　晶體振蕩出現(xiàn)的問題最多，也最難解決。

　　W5100（W5300和W7100與W5100相同）的晶體振蕩器有問題，問題主要表現(xiàn)在：

　　1. 振蕩頻率偏差較大，遠遠偏離25MHz；

　　2. 振蕩幅值不夠，XTLN和XTLP的最大幅度只有幾百毫伏。

　　出現(xiàn)這種現(xiàn)象，主要問題是晶體，WIZnet給出的晶體參數(shù)如下：

　　W5100的XTLN的正常波形和幅度如下：

　　W5100的XTLP的正常波形和幅度如下：