單片機以太網(wǎng)控制芯片W7100A數(shù)據(jù)手冊（一）

作者：時間：2016-11-26 來源：網(wǎng)絡

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W7100A iMCU是一個單片機以太網(wǎng)嵌入式控制芯片，它的的結(jié)構(gòu)是：內(nèi)嵌8051單片機 + TCP/IP協(xié)議棧 + 10/100 高速以太網(wǎng)絡MAC/PHY

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/322036.htm

W7100A 是 W7100 的升級版。它增加了一些新功能，如記憶鎖定功能(Memory Lock)、休眠模式、最高支持16M字節(jié)外部存儲空間、特別功能寄存器(SFR)和GPIO上拉/下拉的控制(Pull-Up/Down Control)。另有64QFN封裝可供小型嵌入式裝置使用.

今天給大家介紹一下W7100A的結(jié)構(gòu)以及存儲器的部分。

概述

1.1簡介

iMCU W7100A是一個集合了8051兼容微處理器內(nèi)核,64K的SRAM以及高性能的硬件的TCP/IP協(xié)議棧內(nèi)核的單片式以太網(wǎng)解決方案, 具有很高的表現(xiàn)能力、執(zhí)行能力,以及易移植、易開發(fā)等特點。

W7100A網(wǎng)絡單片機的TCP/IP內(nèi)核是一個久經(jīng)市場考驗的全硬件TCP/IP協(xié)議棧,其集成了以太網(wǎng)的MAC和PHY。硬件的TCP/IP協(xié)議棧支持TCP、UDP、IPv4、ICMP、ARP、IGMP和PPPoE,并且已經(jīng)在多年的眾多應用中得以證明,成為了一項非常成熟的技術(shù)。

1.2 W7100A的特點

• 與標準8051微處理器完全兼容

• 運行速度比標準8051快4~5倍

• 內(nèi)嵌10/100Mbps以太網(wǎng)物理層

• 設(shè)休眠模式以減低功耗

• 全硬件TCP/IP協(xié)議棧: TCP、UDP、IPv4、ICMP、ARP、IGMP、PPPoE和Ethernet

• 支持自動握手(全雙工/半雙工模式)及自動極性變換(MDI/MDIX)

• 支持ADSL連接 (支持與PAP/CHAP驗證模式下的PPPOE協(xié)議)

• 支持8個獨立SOCKET同時通訊

• 32K字節(jié)高速內(nèi)部TCP/IP數(shù)據(jù)處理緩存

• 多功能LED信號輸出（TX、RX、全雙工/半雙工，IP沖突、連接及速度等指示）

• 不支持IP分段

• 雙數(shù)據(jù)指針（DPTR），可用于快速存儲器塊訪問

○先進的INC和DEC模式

○ 自動切換當前DPTR

• 64K字節(jié)內(nèi)部RAM

• 255字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)Flash、64K字節(jié)內(nèi)部程序Flash、2K字節(jié)內(nèi)部Boot ROM

• 最高支持16M字節(jié)外部存儲空間

• 中斷控制器

○ 2個優(yōu)先級別

○ 4個外部中斷

○ 1個看門狗中斷

• 4個8位I/O口

• 3個定時/計數(shù)器s

• 1個全雙工UART

• 可編程看門狗定時器

• 提供DoCD™調(diào)試單元

• 高耐產(chǎn)品

○ 至少100，000次程序讀寫周期

○ 至少10年的數(shù)據(jù)儲存能力

1.37100A的結(jié)構(gòu)圖和特點

圖1.1顯示W(wǎng)7100A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，如下說明了詳細的結(jié)構(gòu)功能:

ALU– 在執(zhí)行指令的過程中負責算術(shù)和邏輯運算。它包含累加器(ACC)、程序狀態(tài)字(PSW)、B寄存器和相關(guān)的邏輯，如算術(shù)單元、邏輯運算單元、乘法器和除法器。

SFR–特殊控制寄存器的訪問。它包含標準和用戶定義的寄存器和相關(guān)的邏輯。使用所有直接尋址模式指令，可以快速訪問用戶定義的外部設(shè)備(包括讀、寫或修改)。

1.3.1ALU(算術(shù)邏輯單元)

W7100A是與標準的8051單片機兼容的,并維持所有指令助記符和二進制的兼容性。W7100A結(jié)合了許多良好的設(shè)計,從而增強功能,使得W7100A的單片機能夠高速地執(zhí)行指令。

在W7100A單片機里的ALU負責執(zhí)行大量的數(shù)據(jù)操作。它是由一個8位的算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個ACC(0XE0)寄存器、一個B(0xF0)寄存器和PSW(0xD0)寄存器所組合而成。

ACC(0xE0)

圖1.2 累加器ACC寄存器

B寄存器在乘法和除法運算過程中使用。在其他情況下,該寄存器可被用作為SFR使用。

B(0xF0)

圖1.3 B寄存器

ALU主要負責算術(shù)運算,如加法、減法、乘和法除法運算,還進行其它操作,如遞增、遞減、BCD十進制加調(diào)整和比較。邏輯單元利用"AND"、"OR"、"Exclusive OR"、"Complement"或"Rotation"來進行不同的操作。布爾處理器主要負責"位"的操作,如"set"、"clear"、"complement"、"jump-if-not-set"、"jump-if-set-and-clear"和 "move to/from carry"。

PSW(0xD0)