1. 概述
正点原子(ZDYZ)是一家专注于嵌入式系统开发和教学的公司,提供基于ARM Cortex-M、RISC-V等架构的开发板、模块和实验套件。为了满足嵌入式系统网络通信需求,正点原子在其开发板和方案中集成了以太网芯片,支持有线网络通信、物联网(IoT)、工业自动化和嵌入式网络应用。
正点原子常用的以太网芯片主要包括 W5500、LAN8720、DP83848 等,它们广泛应用于 STM32、FPGA 和其他嵌入式平台,适用于不同的应用场景,如物联网网关、工业控制、远程监测、网络协议栈开发等。
2. 正点原子常用的以太网芯片
(1) W5500 – 硬件 TCP/IP 控制器
芯片简介:W5500 是韩国 Wiznet 公司推出的一款支持硬件 TCP/IP 协议栈的以太网控制器,适用于SPI 接口的嵌入式设备。
主要特点:
内置 硬件 TCP/IP 协议栈,减少 MCU 负担
支持 10/100Mbps 以太网
采用 SPI 接口,兼容 STM32、ESP32、FPGA 等微控制器
支持 8 组 Socket 连接,适用于多连接应用
低功耗设计,适合 IoT 和嵌入式系统
应用场景:
物联网(IoT)终端设备
智能家居、远程控制
工业控制、智能仪表
正点原子相关产品:
以太网扩展模块(W5500 网卡模块)
正点原子 STM32 开发板支持 W5500 以太网通信
(2) LAN8720 – RMII 接口以太网 PHY 芯片
芯片简介:LAN8720 是 Microchip(原 SMSC) 生产的一款低功耗以太网物理层(PHY)芯片,常用于STM32 和 FPGA 平台。
主要特点:
支持 10/100Mbps 以太网
采用 RMII(Reduced Media Independent Interface)接口,减少 MCU 引脚占用
低功耗设计,支持节能模式
适用于 嵌入式网络应用,可与 STM32F4/F7/H7 等 MCU 搭配使用
应用场景:
嵌入式以太网通信
工业控制、智能网关
远程监测与数据采集
正点原子相关产品:
STM32F407 开发板 + LAN8720 以太网模块
FPGA 以太网开发套件
(3) DP83848 – 经典工业级以太网 PHY
芯片简介:DP83848 是 德州仪器(TI) 推出的10/100Mbps 以太网物理层芯片,兼容 MII/RMII 接口,广泛用于工业设备。
主要特点:
支持 MII(媒体独立接口)和 RMII,适用于多种 MCU/MPU
10/100Mbps 自适应,兼容多种网络环境
高抗干扰能力,适用于工业应用
低功耗设计,支持电缆诊断功能
应用场景:
工业自动化、智能电网
远程数据采集、网络设备
嵌入式网络服务器
正点原子相关产品:
STM32F407 + DP83848 以太网开发板
嵌入式网络服务器方案
3. 正点原子以太网方案的典型应用
(1) 物联网(IoT)和智能家居
使用 W5500 以太网模块,配合 STM32 单片机,实现物联网设备的数据传输。
例如:智能家居网关、远程设备监测、智能仪表联网等。
(2) 工业自动化与远程监控
基于 LAN8720 或 DP83848,搭建远程工业控制系统,如 PLC 远程控制、传感器数据采集。
例如:工厂设备联网、远程服务器控制、智能电网数据传输。
(3) 嵌入式 Web 服务器
通过 STM32 + W5500 或 DP83848,构建 嵌入式 Web 服务器,远程访问设备数据。
例如:远程监测终端、数据可视化网页服务器。
(4) 教学实验与开发学习
正点原子开发板搭载以太网芯片,提供 TCP/IP 协议栈开发实验,适用于嵌入式网络课程学习。
4. 未来发展趋势
随着物联网、工业 4.0、智能家居的快速发展,嵌入式以太网技术也在不断升级,未来趋势包括:
更高带宽支持:从 100Mbps 逐步向 1Gbps 甚至 10Gbps 发展,满足大数据传输需求。
更低功耗设计:优化能耗,使物联网设备实现更长的续航时间。
更强安全性:支持 TLS、IPSec、MACSec 等安全协议,确保数据传输安全。
更智能的协议支持:集成 MQTT、CoAP、HTTPs 等协议,方便 IoT 设备连接云端。
5. 结论
正点原子在其嵌入式开发平台中广泛采用W5500、LAN8720、DP83848等以太网芯片,以满足不同场景下的物联网、工业控制、远程监测和嵌入式 Web 服务器需求。这些以太网解决方案为嵌入式开发者提供了高效、稳定、低功耗的网络通信能力。
未来,随着高速网络、低功耗物联网、智能工业自动化的发展,正点原子将进一步优化其以太网开发方案,为嵌入式网络通信提供更强大的支持。