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在最近项目中,本小工在乐鑫ESP32、单片机雅特力AT32F415與AT32F423、STM32F103以及MTK平台上,一連玩去了官方参考设计推荐的SPI有线网口方案,前后搞了SPI接口网卡以太网芯片DM9051ANX与W5500,本小工从实作中学习到相关专业经验,也了解到这两者实际使用情况,所以,整出這份貼子。
1.DM9051ANX是雅特力单片机AT MCU官方参考设计,相关代码已整合在SDK中,用户不需添加底层驱动代码直接可使用,DM9051AN是雅特力客户在以太网方案的首选,所以几乎没有用到W5500网口数据似乎零落地。
2.DM9051ANX是上海乐鑫Espressif ESP32的官方参考设计,相关代码已整合在ESP-IDF工具中,用户不需挂载底层驱动代码直接可使用,DM9051ANX是ESP32客户在以太网方案的首选。
3.系統运行方式比较:
| DM9051ANX | W5500 |
| 软件TCP / IP协议栈 | 内刻硬件TCP / IP协议栈 |
| 在单片机以及CPU主控平台皆有现成可用例程代码,更是主控官方参考设计,用户不须重新开发软件,立馬可用,省时省力。 |
早期虽主打在单片机MCU方便使用,但現今已没有差别,因世代老旧,用于当今项目捉襟见肘。 弃用Linux与RTOS性能强的以太网协议栈,偏执自身硬件协议栈,反害项目性能较差。 |
4.DM9051ANX方案灵活性更高,RBOM简单,外围元器件成本低,适合当前IoT物联网协议栈的各式应用; W5500虽集成硬件协议栈,但仍有较高RBOM成本,外围元器件较多,-而且功耗较高,甚至芯片会发烫造成板子温度上升。
5.雖然W5500 内刻硬件协议栈,但是, RTOS有性能更好的LwIP协议栈,甚至,Linux更是自带完整的TCP/IP协议栈,如果逆行倒施,反而用上W5500自身硬件协议栈,造成迭床架屋,使得项目网口效能不佳。
6.凭经验客户实际EMC抗静电干扰测试中,W5500在ESD抗静电干扰项目中失败率较高,需依赖外部电路整改才能通过认证,使得项目成本增加。
7.依照下面表格進行客观比较,DM9051ANX 在网口效能与功耗优于W5500。
| DM9051ANX | W5500 | |
| 网速口性能(TCP) | ||
|
ESP32 (FreeRTOS+LwIP) |
17.4 Mbps | 1.2 Mbps |
|
AT32F415 (FreeRTOS+LwIP) |
8.3 Mbps | 零落地 |
|
AT32F423 (裸跑+uIP) |
8 Mbps | 零落地 |
|
STM32F103 (裸跑+uIP) |
6 Mbps | 2 Mbps |
|
MTK8766/6577 (Linux 6.12) |
8 Mbps | 1.2 Mbps |
| 电源设计 & 功耗 | ||
| 工作电压 | 1.8/2.5/3.3V | 3.3V/5V |
| Auto MDIX | 有 | 无 |
| 10M mode 功耗 | 32mA ± | 75mA± |
| 100M mode 功耗 | 45mA ± | 120mA± |
| 100M模式全速工作的芯片温度(℃) | 30度 | 60度 |
| 其他规格对比 | ||
| MAC地址配置 | 不需要外挂EEPROM或软件设置,芯片自带1组MAC地址 | 需另外加上EEPROM存储MAC地址,或软件烧录 |
|
RBOM 外围物料成本 |
约12个 (不要匹配电阻与EEPROM) |
约27个 (不包括EEPROM) |
|
ESD 抗静 电干扰 |
新技术,抗干扰较好 |
1.W55500的ESD较差,易受干扰,需要在TX与RX加入4个33ohm阻尼电阻。 2.需在差分信号线(TX+/TX-、RX+/RX-)并联双向TVS管。 3.W5500需在工作电压3.3V数字VDD与模拟VDD,加入VDD100Ω@100MHz磁铁珠。 |
| 封装 | QFN 24 | LQFP48 |
审核编辑 黄宇
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