iEthernet W5200数据手册(版本1.2.4)之：外部接口

6 外部接口

W5200与MCU通信接口：快速SPI接口

W5200与以太网PHY通信接口：MII接口

6.1 SPI 接口

串行接口模式只需要4个引脚进行数据通信。这4 个引脚的定义分别为：SCLK、nSCS、

MOSI、MISO。

图 18 SPI接口

6.2 设备操作

主控制器（SPI 的主设备）发出一系列指令控制W5200 的运行。SPI 主设备通过四个信号线与W5200 通信：从设备选择（nSCS）、串行时钟（SCLK）、MOSI（主出从入）和MISO（主入从出）。SPI 协议定义了四种操作模式（模式0、1、2、3），每种模式的差异在于SCLK 时钟极性和阶段，它控制数据在SPI 总线上传输。W5200 工作在SPI 从设备的模式0和3，这是最通用的工作模式。

模式 0 和模式3 的唯一差别在于非工作状态时的时钟SCLK 的极性。在SPI 模式0 和模式3，数据在时钟SCLK 的上升沿锁定，在时钟SCLK 的下降沿输出。

6.3 SPI 主设备操作

1. 配置SPI主设备输入输出方向

2. 将nSCS置高电平（无效）

3. 向SPDR写入目标通信地址(SPI数据寄存器)

4. 向SPDR写入操作码和传输数据长度

5. 向SPDR写入要传输的数据

6. 将nSCS置为低电平 (启动数据传输)

7. 等待接收完成

8. 如果所有数据都传输完成，将nSCS置高电平置回高电平

图 19 W5200 SPI帧格式

图 20 地址和OP/DATA长度时序图

图20所示的是读操作的时序图。通过将nSCS置为低电平启动读操作。接着通过MOSI传输地址、操作码、数据长度，最后传输数据。图19是地址和操作码/数据长度时序图。操作码定义读写操作类型：OP = 0, 启动读操作. 否则, 当OP=1时,启动写操作。 在W5200 SPI模式下提供了字节读操作和多字节读操作。字节读取操作需要4个指令：16位的地址，1位的操作码（0x1），15位的数据长度和8位的数据。否则，只需要处理设置脉冲读取操作的脉冲读取数据指令。这里，我们用数据长度来区分字节读取和脉冲读取操作。如果数据长度为1，则进行字节读操作。否则，当数据长度大于2时，执行脉冲读操作。注意：只有在nSCS下降沿之后，通过将MISO电平拉低选中MISO引脚。

图 21 读时序

写操作

图21所示的是写操作的时序图。通过将nSCS置为低电平启动写操作。接着通过MOSI传输地址、操作码、数据长度，最后传输数据。

在W5200 SPI模式下提供了字节写入操作和脉冲写入操作。字节写入操作需要4个指令：16位的地址，1位的操作码（0x1），15位的数据长度和8位的数据。否则，只需要处理设置脉冲写入操作的脉冲写入数据指令。这里，我们用数据长度来区分字节写入和脉冲写入操作。如果数据长度为1，则进行字节写操作。否则，当数据长度大于2时，执行脉冲写操作。在nSCS下降沿之后，通过将MOSI电平拉低选中MOSI引脚。

图 22 写时序

/* 每8bit数据包写数据的虚拟程序代码 */

#define data_write_command0x80

uint16 addr; //地址: 16bits

int16 data_len; //数据长度 :15bits

uint8 data_buf[];// 数据数组

{

SpiSendData(); //由MCU传送数据到 W5200

ISR_DISABLE();// 禁止中断服务程序

CSoff();// CS=0, SPI 开始

SpiSendData(((addr+idx) & 0xFF00) >> 8);//地址字節 1

SpiSendData((addr+idx) & 0x00FF);//地址字節 2

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