全硬件TCP/IP协议栈学习笔记（第四天：全硬件TCP/IP协议模块学习）

做了许多天的网络协议学习，懵懵懂懂了解了点，索性打开说明书开始模块的学习

之前三天的学习都是在协议栈上，今天的学习进入以太网接入方案。

PS.我使用的野火W5500网络扩展板

我们的方案按TCP/IP协议栈的不同归类为两大类，第一类是传统的软件TCP/IP协议栈；第二类是最新的硬件TCP/IP协议栈方案。

一.MAC+PHY方案

    所谓的TCP/IP协议栈是一系列网络协议的统称，不仅包括我们熟知的TCP协议和IP协议，还有网络层的ICMP（Internet控制报文）协议，等....

    传统的以太网接入方案由MCU+MAC+PHY再加入网络接口实现以太网的物理连接，通过主控芯片中植入TCP/IP协议代码实现通信及上层应用。由于软件协议栈操作需要主控MCU不停地响应中断，这需要很大程度上占用运算、时钟资源。而且在安全性上并没有保证。

二.硬件协议栈芯片方案

    硬件协议栈方案

所谓的硬件协议栈是将传统的软件TCP/IP协议栈用硬件化的逻辑门电路来实现

以太网芯片的内核由传输层的TCP、UDP、ICMP、IGMP等协议，网络层的IP，ARP，PPPoE等协议以及链路层的MAC构成，再加上物理层的PHY和外围的寄存器，内存，SPI接口组成了这一套硬件化的以太网解决方案。这套硬件TCP/IP协议栈代替了以往的MCU来处理这些中断请求，即MCU只需要处理面向用户的应用层数据即可，传输层、网络层、链路层以及物理层全部由外围WIZnet的芯片完成。

首先模块针脚如下

W5500的Socket初始化，W5500需设置以下寄存器的参数：

基本设置

1.模式寄存器

2.中断屏蔽寄存器

3.重发时间寄存器

4.重发计数寄存器

网络信息

1.网关地址寄存器

2.本机物理地址寄存器

3.子网掩码寄存器

4.本机IP地址寄存器

本机物理地址寄存器的地址是MAC层的硬件地址，MAC地址可由IEEE指定。

设置端口TX/RX存储信息，每个端口的基地址和屏蔽地址在这里确定并保存。W5500有一个通用寄存器，8个Socket寄存器去，以及对应每个Socket的收/发缓存区。每一个Socket的发送（接收）缓存区都在一个16KB的物理发送（接收）内存中，初始化分配为2KB。无论给每个Socket分配多大的收/发缓存，都必须在16位的偏移地址范围内（从0x0000到0xFFFF）W5500有一个16KB发送内存用于Socket_n的发送缓存区，以及一个16KB的接收内存用于Socket_n接收缓存区。发送初始缓存被分配给了每个Socket发送缓存（2KB x 8 = 16KB），初始化分配的2KBSocket发送缓存，可以通过使用Socket发送缓存大小寄存器重新分配。一旦所有的Socket发送缓存大小寄存器配置完成，16KB的发送内存就会按照配置分配给每个Socket的发送缓存，并按照从Socket0到7顺序分配。16KB的发送内存中分配了对应的发送缓冲区，用于为来自主机传输的数据做缓存。读取内存同理。

明天继续接下来的设置，然后开始SPI传输的简单学习。。

继续加油