микроконтроллеры от ведущих мировых производителей
Возможность доступа, управления и мониторинга различных устройств по сети или через Интернет является одной из популярных тем. В бытовом использовании чаще всего находят применение беспроводные каналы связи, например, Wi-Fi. В системах общего назначения, например, сбор информации со счетчиков электроэнергии, использование проводных каналов оказывается более эффективным. При текущей развитости инфраструктуры проводной Ethernet дешевле в обслуживании, проще в подключении и обладает большей помехоустойчивостью, чем беспроводные каналы связи.
Сегодня практически каждый производитель микроконтроллеров предлагает решения для Ethernet. Самая распространенная реализация – аппаратный MAC уровень и программная реализация стеков протоколов, например TCP/IP. Из ряда таких решений выделяется продукция корейской компании Wiznet. Этот производитель предлагает микросхемы для Ethernet с аппаратной реализацией MAC уровня и аппаратной поддержкой протоколов TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE. Такой подход обеспечивает легкое освоение возможностей этих микросхем и, соответственно быстрое внедрение в производство. Аппаратная реализация TCP/IP более устойчива к внешним воздействиям по сети, типа DDoS атак, чем программная реализация и в меньшей степени подвержена сбоям в процессе работы.
На текущий момент компания Wiznet предлагает две микросхемы на базе популярного ядра ARM Cortex M0 с аппаратным Ethernet – W7500 и W7500P,основные характеристики которых приведены в таблице ниже:
| W7500 | W7500P | |
| Ядро | ARM Cortex M0/48 МГц | |
| Флэш-память | 128 кБайт | |
| ОЗУ | 16 кБайт (при использовании 32 кБайт под буферную память сокетов) или 48 кБайт (память под буферы не выделяется) | |
| Интерфейсы | 3 блока UART, 2 SPI и 2 IIC | |
| АЦП | 12 разрядов, 8 каналов, 1 Msps | |
| Поддержка Ethernet-протоколов | TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE | |
| Количество сокетов (TCP/IP) | До 8 | |
| Физический уровень |
Требуется внешняя микросхема с интерфейсом MII |
Встроенный PHY |
| Рабочий температурный диапазон | От - 40 0С до + 85 0С | От - 0 0С до + 70 0С |
| Рабочее напряжение | От 2,7 В до 3,6 В | |
| Корпус | LQFP64 | |
Функциональные возможности микросхем W7500x и их низкая стоимость дают все основания рассматривать их использование в приложениях, где требуется реализация сетевого соединения.
Подробную информацию можно найти в документации производителя:
- Техническое описание микросхем W7500x
- Руководство по применению W7500x
- Для освоения микросхем производитель предлагает готовые примеры, в которых показана работа всех блоков W7500x. Cкачать архив с примерами можно по ссылке: https://github.com/Wiznet/W7500
Для освоения возможностей Ethernet-контроллеров W7500x производитель предлагает отладочные платы WIZwiki-W7500 и WIZwiki-W7500P . Обе платы идентичны, за исключением реализации выхода на сетевой разъем. На плате WIZwiki-W7500 установлена внешняя микросхема IP101G+. На платах реализовано все, что необходимо для тестирования функциональных возможностей Ethernet-контроллера. Все линии ввода/вывода МК и интерфейсы доступны через разъемы, установленные на плате.
В нашей статье “Контроллер W7500P – ARM Cortex M0 + аппаратный Ethernet. С чего начать?” описана одна из методик работы с платой WIZwiki-W7500P, которая хорошо подходит для первого знакомства с МК W7500P и его освоения.
Материалы от поризводителя по отладочным платам: WIZwiki-W7500 и WIZwiki-W7500P
В настоящий момент на отладочные платы WIZwiki действует специальная цена:
|
WIZwiki-W7500 |
15$ |
|
WIZwiki-W7500P |
15$ |
Примечания:
- Предложение действительно на позиции на складе
- Количество в заказе не должно превышать 2-х штук
Микросхемы W7500x c установленным ПО, реализующим функции Serial-Ethernet
Микросхемы W7500x могут поставляться с предустановленным ПО, которое реализует функцию преобразователя интерфейсов Serial(TTL) – Ethernet. Вместе с ПО в каждую микросхему записывается уникальный идентификатор MAC . Данное ПО аналогично используемому в готовых модулях Serial-Ethernet WIZ750SR, которые будут представлены ниже.
Микросхемы поставляются в двух вариантах, рабочие характеристики полностью идентичны “чистым” кристаллам:
- W7500P-S2E (W7500P + WIZ750SR firmware + MAC)
- W7500-S2E (W7500 + WIZ750SR firmware + MAC)
Готовые модули на базе микросхем W7500x
Производитель предлагает два типа модулей для приложений, где требуется преобразование интерфейсов Serial-Ethernet:
| Модуль | Варианты исполнения | |
| WIZ750SR |
WIZ750SR-TTL (3,3 В) WIZ750SR-RS232 WIZ750SR-RS485 (RS-422/485) |
 |
| WIZ750JR | TTL |  |
Модули WIZ750SR реализованы на базе микросхемы W7500P, соответственно их рабочий диапазон лежит в пределах от - 0 0С до + 70 0С. Модули можно рекомендовать тем, кто планирует разработку своего собственного преобразователя Serial-Ethernet на базе W7500x-S2E для тестирования возможностей программного обеспечения. Тем, кому нужен готовый конвертер, работающий в диапазоне от - 40 0С до + 85 0С, предлагаем использовать модули WIZ107SR или WIZ108SR.
Модули WIZ750JR предлагаются в качестве более дешевой альтернативы модулям WIZ100SR, они полностью совместимы по выводам. WIZ750JR реализованы на базе микросхемы W7500, соответственно их рабочий температурный диапазон лежит в пределах от - 40 0С до + 85 0С.
Микросхемы физического уровня и EEPROM с предпрошитым идентификатором EUI/MAC
В дополнение к микроконтроллерам W7500x и Ethernet-мостам 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.
Для микросхемы W7500 требуется внешняя микросхема физического уровня (PHY). Компания Wiznet может поставлять совместно с W7500 микросхемы IP101GA (0 0С до + 80 0С) или IP101GRI (-40 0С до + 80 0С), которые производитель использует в своих готовых модулях. Также доступны микросхемы PHY в разных исполнениях от компании Microchip.
Дополнительные материалы посвященные продукции можно найти на сайте MyMCU.ru.