Проводные решения

 

 

        Компания Wiznet специализируется на разработке и производстве микросхем для Ethernet-приложений, а также готовых модулей на их базе. Основной отличительной особенностью ​микросхем Wiznet является аппаратная реализация стека TCP/IP. На первый взгляд, интегрированное решение выглядит предпочтительнее, чем использование внешних микросхем Wiznet. Однвко следует помнить, что в большинстве существующих решений аппаратно реализуется только MAC-уровень, а стек TCP/IP реализуется программными средствами. В частности, это объясняет причины, почему поддержка интерфейса Ethernet (интегрированный MAC-уровень и интерфейс MII) добавляется в микроконтроллеры с ядром не младше Cortex M4. Это оставляет решениям от Wiznet достаточно большую нишу для применения. Например, это модернизируемые устройства, где не требуется увеличение производительности микроконтроллера (МК), и только необходимо добавить сетевой интерфейс.

 

Ethernet - мосты  Ethernet контроллеры Модули Ethernet преобразователей

 

 

Ethernet - мосты

        Аппаратные мосты Ethernet компании Wiznet - W5100, W5300 и W5500 - известны на рынке более 15 лет, и за это время успели хорошо себя зарекомендовать. Микросхемы включают в себя PHY- и MAC-уровни, а также аппаратную реализацию сетевых протоколов TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE.

        Ethernet-мосты призваны облегчить разработчику работу со стеком TCP/IP. В случае с Ethernet, они являются самым оптимальным решением, т.к. при своей низкой стоимости они обеспечивают стабильный обмен данными, экономя время разработчика на изучение всех нюансов работы такого непростого интерфейса, как Ethernet.

        Вспоминая конкурентные решения, нужно отметить, что мост ENC28J60 при стоимости выше, чем большая часть мостов Wiznet, не может похвастаться наличием параллельной шины данных, высокой скоростью работы SPI (всего 20 МГц), защитой от сетевых атак, поддержкой IPv6 (как в микросхеме W6100), увеличенным буфером, функциями обнаружения физического обрыва связи и многим другим.

 

Ethernet – мосты компании Wiznet:

Наименование W5100 W5100S W5200 W5300 W5500                W6100
Интерфейсы Direct/Indirect, SPI 8-бит параллельный с двумя адресными линиями, SPI SPI

 
8/16 бит параллельный интерфейс
(до 80 Мбит/сек)

SPI

8-бит параллельный с двумя адресными линиями, SPI
(до 80 Мбит/сек)
Сокеты 4 4 8 8 8 8
Память буферов до 16 кБ до 16 кБ до 32 кБ                 до 128 кБ до 32 кБ до 32 кБ
Особенности

- Wake on LAN
- Auto-MDIX
- Auto Negotiation
- Защита от сетевых атак

- Power down mode
- Wake on LAN
- ARP/PING-запрос
- Auto-MDIX
- Auto Negotiation
- Защита от сетевых атак

- Power down mode
- Wake on LAN
- Auto-MDIX
- Auto Negotiation
- Защита от сетевых атак

Power down mode

- Wake on LAN
- Auto-MDIX
- Auto Negotiation
- Защита от сетевых атак
- Возможность подключения внешнего PHY

- Power down mode
- Wake on LAN
- Auto-MDIX
- Auto Negotiation
- Защита от сетевых атак 

- Power down mode
- Wake on LAN
- ARP/PING-запрос
- Auto-MDIX
- AutoNegotiation
- Защита от сетевых атак
- Поддержка IPv6

Корпус

80LQFP

48LQFP/QFN

48QFN

100LQFP

48LQFP

48LQFP/QFN
Datasheet

W5100 

W5100S  W5200  W5300  W5500  W6100

 

 

Ethernet микроконтроллеры

        Микросхемы семейства W7500х включают в себя Ethernet микроконтроллеры, которые имеют на кристалле аппаратно реализованный стек протоколов TCP/IP: TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP и PPPoE. Основное отличие микросхем состоит в том, что в версии W7500P на кристалл также интегрирован узел PHY, но стоит упомянуть, что для работы с ним можно использовать только медный кабель.

        На сайте ЭФО размещена подробная статья о том, как работать с этими микроконтроллерами, включая файлы с примерами и пошаговые инструкции.

        Объединяя в себе ядро ARM Cortex -M0 с тактовой частотой до 48 МГц и функционал отлично реализованного аппаратного блока Ethernet, микроконтроллеры семейства W7500x могут заменить все известные интерфейсные мосты, выпускаемые компанией WIZnet. Они могут стать отличным решением для разработчиков различных проектов, связанных со встраиваемыми системами и системами контроля, работающими по локальной сети или по сети Интернет. Микросхемы поддерживают возможность отладки и загрузки кода при помощи встроенного SWD - отладчика. Выпускаются в стандартном корпусе TQFP64 с размерами 7х7 мм.

        Аппаратная реализация Ethernet значительно упрощает процесс разработки, позволяя  не тратить время на написание низкоуровневых драйверов. Стек TCP/IP и работа MAC и PHY уровней организованы таким образом, что у пользователя появляется возможность уделить больше времени непосредственно разработке, не отвлекаясь на изучение всех тонкостей работы интерфейса Ethernet.     

        Из схожих конкурентных решений можно выделить микроконтроллер семейства PIC18F87J60-I/PT от компании Microchip. При цене практически в 3 раза выше W7500P, у этого микроконтроллера 8-ми разрядная архитектура против 32-х разрядной  у W7500P, меньший объём памяти для буферов и RAM, отсутствие выводов для Serial Wire Debug, меньшая тактовая частота, а интегрированный PHY работает только со стандартом 10Base-T PHY.

 

        К категории Ethernet – микроконтроллеров можно отнести и так называемые «предпрошитые» микроконтроллеры (W7500P-S2E, W7100A-S2E-100, W7500-S2E), которые представляют собой мосты Serial - Ethernet. В эти микроконтроллеры уже изначально на фабрике загружено  ПО производителя.

        Необходимо отметить, что программный код для W7500-S2E и W7500P-S2E  является полностью открытым, поэтому при желании разработчик может загрузить его в микросхемы W7500 и W7500P, внеся необходимые изменения.

 

Ethernet микроконтроллеры компании WIZnet:

Наименование W7500                   W7500P W7100A
Ядро Cortex M0 Cortex M0 8051
Максимальная тактовая частота 48 МГц 48 МГц 88,47 МГц
Кол-во сокетов 8 8 8
Объем Flash памяти 128К 128К 64К
Объем RAM  До 48К До 48К До 64К
ROM для загрузчика
ФАПЧ + + +
АЦП 12 бит, 8 каналов 12 бит, 8 каналов -
DMA 6 каналов, UART и SPI 6 каналов, UART и SPI -
Кол-во портов
Ввода/вывода
53 34 32
Таймеры - Сторожевой (32 бит)
- 4 таймера (32 бит)
- 8 ШИМ (32 бит)
- Сторожевой (32 бит)
- 4 таймера (32 бит)
- 8 ШИМ (32 бит)
- Сторожевой 
- 3 таймера
Загрузка и отладка Serial Wire Debug (SWD) Serial Wire Debug (SWD) DoCD
Периферийные интерфейсы 2 x I2C
2 x SPI
3 x UART
2 x I2C
2 x SPI
3 x UART
1 x UART
Интегрированный PHY - + +
Температурный диапазон, С - 40 ~ +85 0 ~ +75 - 40 ~ +80
Корпус 64TQFP 64TQFP 100LQFP/64QFN

 

Ссылки на документацию, статьи и полезные страницы:

 

Статья о начале работы с W7500x
Статья «Применение микроконтроллеров WIZnet для повышения безопасности IoT»
Страница о W7500x на сайте ЭФО
Страница на сайте производителя W7500P
Страница на сайте производителя W7500
Reference manual
Datasheet

 

Модули Ethernet преобразователей

        Модули Ethernet-преобразователей широко используются в современных системах контроля и удаленного доступа, промышленной автоматике, системах безопасности и встраиваемом оборудовании. Их особенность заключается в том, что их можно легко и быстро интегрировать как в существующие проекты, так и в новые. Удобство для разработчика заключается в том, что модуль представляет из себя полностью законченное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке проектов различного масштаба, связанных со стеком TCP/IP.

 

Модули Ethernet преобразователей компании Wiznet по своему назначению и функционалу можно разделить на 2 группы:

 

1. Преобразователи из Serial в Ethernet

        На данный момент эти модули являются одними из самых популярных ввиду того, что последовательные (Serial) интерфейсы очень распространены как в промышленном оборудовании, так и в телекоммуникационных сетях. В зависимости от серии модуля и его конфигурации, преобразование интерфейсов может производиться в UART, RS232, RS485/422.  Помимо самого Ethernet - моста на плате модуля имеется микроконтроллер, управляющий его работой и организующий обмен данными по Serial - порту.  

Модули - Ethernet преобразователей компании WIZnet:

Наименование WIZ550SR WIZ550S2E
(Уникальный MAC)
WIZ100SR
(Уникальный MAC)
WIZ105SR
(Уникальный MAC)
WIZ110SR WIZ120SR
(Уникальный MAC)
WIZ125SR
Тип UART TTL TTL TTL TTL RS232 2 x TTL 2 x RS232
Ethernet - коннектор Трансформатор RJ-45 Трансформатор RJ-45 RJ-45 Трансформатор RJ-45
UART - коннектор Нет Нет Нет Нет RS232 Нет 2 x RS232
Размеры модуля, мм 
(длина х ширина х высота)
22 x 24 x 13 55 x 33 x 23.49 50 x 30 x 12 40 x 62 x 17 75 x 50 x 17 50 x 30 x 9 60 x 89 x 18
Ядро Cortex M3 + W5500 Cortex M0 + W5500 8051 + W5100 8051 + W5100 Cortex M3 + W5100 Cortex M0 + W5100 Cortex M3 + W5100
 

 

Наименование WIZ140SR
(уникальный MAC)
WIZ145SR
(уникальный MAC)
Тип UART 4 x TTL 4 x TTL
Ethernet - коннектор Трансформатор RJ-45
UART - коннектор Нет Нет
Размеры модуля, мм 
(длина х ширина х высота)
48 x 36 x 18 48 x 61 x 25
Ядро Cortex M3 + W5300 Cortex M3 + W5300
 

 

        В 2019 году на базе новых Ethernet микроконтроллеров компания Wiznet выпустила Serial - Ethernet преобразователи второго поколения, которые являются прямой заменой популярным модулям WIZ100 - 145SR.

        На данный момент эта категория модулей при всем ее широком функционале является одной из самых бюджетных на рынке. Их низкая цена обусловлена тем, что в схеме используются микроконтроллеры собственного производства с интегрированным аппаратным блоком Ethernet.  Модули используют последовательный интерфейс для передачи данных (UART, RS232, RS485/422). У каждого модуля имеется свой уникальный МАС-адрес.

        Особенностью этих модулей является то, что у них имеется обновляемое ПО, версию которого можно выбрать самостоятельно, а так же открытый программный код. При желании разработчик может внести необходимые ему изменения и получить нужное решение. Проект с исходным кодом можно скачать на GitHub, перейдя по ссылке.

        Другой важной особенностью модулей является возможность удаленного управления ими как по локальной сети, так и через Serial - порт. В настройках можно изменить IP - адрес модуля/хоста,  режим работы,  МАС - адрес модуля, параметры работы Serial - порта и многое другое. 

        На сайте ЭФО опубликована статья  «Serial-Ethernet модули WIZ750SR и WIZ752SR – начало работы с ними». В статье подробно объясняется, как и в каких режимах можно взаимодействовать с этими модулями, настраивать их, а так же статья содержит руководство по обновлению ПО.

 

Модули Ethernet - преобразователей второго поколения компании WIZnet:

Наименование W7500S2E-R1 WIZ750SR -
(TTL, RS232, RS485)
WIZ750SR-100 WIZ750SR-105 WIZ750SR-110 WIZ752SR-120 WIZ752SR-125 
тип UART TTL TTL/RS232/RS485 TTL TTL RS232 2 x TTL 2 x RS232
Ethernet - коннектор RJ-45 RJ-45 Трансформатор RJ-45 RJ-45 Трансформатор RJ-45
UART - коннектор  Нет Нет Нет Нет RS232 Нет 2 x RS232
Размеры модуля, мм.
(длина х ширина х высота)
44.45 x 31.75 x 15.75 48 x 30 x 18 50 x 30 x 12 40 x 62 x 17 75 x 50 x 17 50 x 30 x 9 60 x 89 x 18
Ядро W7500P/W7500 W7500P W7500 W7500 W7500 W7500 W7500
 

 

2. Преобразователи SPI / Параллельный  интерфейс (8/16 бит) в Ethernet

 

        Основным отличием модулей этой группы является набор интерфейсов передачи данных. SPI и параллельная шина обеспечивают высокую скорость передачи  (до 80 Мбит/сек.). Модули спроектированы на базе Ethernet - мостов, о которых говорилось выше.

Преобразователи SPI / Параллельный  интерфейс (8/16 бит) в Ethernet компании WIZnet:

Наименование       WIZ550io
(уникальный МАС)      
WIZ850io WIZ810MJ WIZ811MJ WIZ812MJ WIZ830MJ WIZ820io
Интерфейс SPI SPI SPI/8 bit bus SPI, 8 bit bus SPI, 8 bit bus 8/16 bit bus SPI
Ethernet - коннектор MAG Jack MAG Jack MAG Jack MAG Jack MAG Jack MAG Jack MAG Jack
Размеры модуля, мм.
(длина х ширина х высота)
54 x 26 x 24 23 x 25 x 18 52 x 25 x 21 55.5 x 25 x 23.5 55.5 x 23 x 23.5 53.3 x 34 x 19.5 23 x 25 x 18
Микросхема W5500 W5500 W5100 W5100 W5100 W5300 W5200
 

 

Наименование WIZ810SIO WUZ810SMJ WIZ610IO WIZ610SMJ
Интерфейс SPI 8bit indirect bus SPI/8bit Bus SPI/8bit Bus
Ethernet - коннектор MAG Jack MAG Jack MAG Jack MAG Jack
Размеры модуля, мм.
(длина х ширина х высота)
23 х 25 х 18 55.5 x 25 x 23.5 23 x 25 x 23.5 25 x 52 x 23.5
Микросхема W5100S W5100S W6100 W6100
 

 

EEPROM с уникальным MAC адресом

        В дополнение к микросхемам Wiznet, рекомендуем обратить внимание на микросхемы EEPROM компании Microchip(Atmel) с предпрошитыми уникальными идентификаторами MAC/EUI. Уникальный идентификатор устройства EUI-48/64 (EUI– обобщенное название, в которое входит и MAC-адрес) требуется в обязательном порядке, если предполагается работа сетевого устройства с выходом во внешнюю сеть. Уникальный идентификатор назначается организацией IEEE, порядок проведения и стоимость этой операции описаны на официальном сайте: http://standards.ieee.org/develop/regauth/oui36/index.html (в том числе на русском языке). Микросхемы EEPROM AT24MAC402 (EUI-48) и AT24MAC602 (EUI-64) в некоторых случаях могут оказаться более дешевым и простым вариантом получения уникального идентификатора.

 

 

Беспроводные решения

Также Wiznet предлагает линейку Wi-Fi модулей WizFixxx. Все модули WizFixxx аппаратно реализуют стек TCP/IP и могут использоваться с любым внешним микроконтроллером. WizFixxx поддерживают несколько режимов работы (Station, Access Point, ad-hoc). Важным преимуществом Wi-Fi модулей Wiznet является простота конфигурирования. При помощи набора AT-команд имеется возможность изменять следующие настройки:

  • Параметры беспроводного соединения (адрес точки доступа, мощность передатчика, используемый радиоканал)
  • Сетевые параметры (IP-адрес, маска подсети, шлюз)
  • Параметры безопасности (пароль, тип шифрования)
  • Скорость и другие параметры обмена данными по проводному интерфейсу
  • Параметры сети, присоединение к которой будет осуществляться автоматически

В линейке присутствуют модули с различными проводными интерфейсами: UART, SPI, Ethernet. Модули WizFixxx доступны в нескольких вариантах исполнения: со встроенной и с внешней антенной, а также с U.FL-разъёмом.

 

 

 

Интегральные микросхемы
Промышленная автоматика
ВЧ/СВЧ компоненты

Для получения дополнительной информации о ценах и условиях поставки представленной в данном разделе продукции просим Вас обращаться к нашим специалистам :

Отдел продаж ООО «ЭФО» и филиалы

 

Контакты

 

 

 

По вопросам связанным с выбором решения, с возможностью доработки типовой продукции, с возникшими проблемами и техническими вопросами просим Вас обращаться к нашим специалистам:

Ответственный за направление:

  Сафиуллин Тимур tms@efo.ru

 

Ваш заказ
Наверх