給你講講硬件協議棧的那點事兒(Part 1)

WIZnet

大家知道，資料電路層、傳輸層都是用軟體協定棧來實現，這些協議對於傳統的嵌入式單片機負載是比較大的，所以說在這種嵌入情況下，單片機運行的這些協議棧非常的佔用資源，非常難以實現，正因為就是佔用資源，所以8位、16位的低端單片機就運行不起來。
. ^" E+ H4 R. s" \$ e8 z0 @! Q
0 p6 v( q8 }7 J) G, s! A, t/ }( G
, P! v6 H* Z! G, @& s為解決這種問題，WIZnet就來做了硬體邏輯電路這麼一個晶片。坦白講，其實我們就是實現了資料電路層、傳輸層的硬體協定棧。像應用層這個部分大家也知道是沒有辦法用硬體、邏輯電路來做的。為什麼呢？比如說，HTTP超文字語言，它是應用層的一個協議，像這種做網頁的協定是沒有辦法用硬體來規定好的，因為應用層的東西它們比較開放，根本沒有辦法用硬體把它給固化來做，像TCP/UDP他們都有基本的協議，所以這些是不變的，因此我們就可以用邏輯電路來實現。所以說，WIZnet的晶片最適合那種在嵌入式沒有作業系統的情況下來實現。因為傳統的解決方案，最大一特點就是低端單片機實現不了乙太網，而且使用作業系統的話，在它們設計換代的情況下也會造成比較大的工作量。

$ L2 \0 ?/ k+ L+ V3 O. j0 h- {
剛剛從軟體方面來比較，那從硬體方面比較而言，
$ ?! W* n5 C. V+ E% b. m

4 W) B3 o7 a: L' f- }傳統的單片機加上一個MAC加上一個PHY,再加一個網路介面RJ-45，還有一個乙太網變壓器，這樣就從硬體上來實現乙太網方案。

0 Z7 s$ G1 f, k) f, T
$ Y7 h+ Y' A$ h現在目前所有的具有乙太網功能的單片機，都是和MAC封裝一起的單片機，但要知道，它還需要外加一個PHY，而WIZnet的方案，就產品來說，w5100、w5200、w5300都含有硬體協定棧和MAC、PHY，而我們的網路單片機w7100 w7200 w7100A（單晶片方案，把所有的乙太網功能都用一顆晶片來實現）就是把單片機也封裝在了一起。

- i! d5 t& N7 c
3 a/ F7 V1 r) z# w: v' r* V: u總結起來，傳統的方案來說，單片機裡面需要運行一個軟體協定棧，然後加個MAC、PHY。
9 W! q$ E7 M5 m( E
; s5 y7 g2 b9 @% W( Q0 F
而WIZnet就用硬體的邏輯電路可以把所有的乙太網功能都用一顆晶片來實現，設計簡單、易於使用，也便於管理。
; ^. y# l& I7 I% a3 I5 L/ d
( T' y( \( G* s& Q9 A& t5 X4 ^; BTo be continued...