W5100数据手册 Version 1.2.4 版本之：.功能描述

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5. 功能描述
          通过设置寄存器和存储器，W5100就可以进行 Internet连接。这一章叙述操作过程。
          5.1 初始化
           n 基本设置
           
          对于5100的操作需要设置以下寄存器的参数：
           1. 模式寄存器（MR）
           2. 中断屏蔽寄存器（IMR）
           3. 重发时间寄存器（RTR）
           4. 重发计数寄存器（RCR）
           
          更多关于以上寄存器的详细信息请参阅“寄存器描述”一节。
           n 设置网络信息
           
          下面的寄存器是关于网络的基本配置，需要根据网络环境来进行设置。
           1. 网关地址寄存器（GAR）
           2. 本机物理地址寄存器（SHAR）
           3. 子网掩码寄存器（SUBR）
           4. 本机IP地址寄存器（SIPR）
           
          本机物理地址寄存器（SHAR）的地址是MAC层的硬件地址，这是生产商指定使用的地址。MAC地址可由IEEE指定。 更多信息请参阅IEEE的网站。
           n 设置端口存储器信息
           
          这一步设置端口TX/RX 存储信息，每个端口的基地址和屏蔽地址在这里确定并保存。
         
         
           
         
         
           
          5.2 数据通信
          通过 TCP、UDP、IP_RAW和 MAC_RAW模式进行数据通信。在端口 n的模式寄存器（Sn_MR） 的协议类型选择通信模式（W5100总共支持 4个端口）。
           
          5.2.1 TCP
          TCP是以连接为基础的通信方式，它必须首先建立连接，然后利用连接的 IP地址和端口号进行数据传输。TCP有两种连接方式：一种是服务器模式（被动开启），即等待接收连接请求以建立连接；另一种是客户端模式（主动开启），即发送连接请求到服务器。

       

           
          5.2.1.1 服务器模式
         
           
           n 端口初始化
           
          初始化一个端口需要设置运行模式和端口号，并在端口命令寄存器打开（OPEN）端口。端口初始化涉及到以下寄存器：
          端口 n 模式寄存器 (Sn_MR)
          本机端口n的端口号 (Sn_PORT)
          端口 n 命令寄存器 (Sn_CR)
         
         
           n 监听
          在命令寄存器中设置LISTEN 命令。涉及到的寄存器如下。 端口 n 命令寄存器 (Sn_CR)
         
           n 建立连接
         
          当接收到远程对端发来的连接请求（SOCK_SYNRECV状态），W5100将回复 ACK数据包，并将状态改变成 SOCK_ESTABLISHED。该状态可以用以下方法检测到。
         
           
          当连接建立完成后，便可执行数据的传送和接收。
           n 连接成功：接收数据
          通过以下方法可以检测到是否收到从远程对端发来的数据。
         
           n 连接成功：读取数据过程
           
          以下是读取数据的过程：
         
           n 连接成功：发送数据/发送过程
           
          数据发送程序如下：
         
         
           
           n 连接成功：接受完成
          等待接收远程对端发来的终止连接请求。可以通过以下方法检测远程对端发送的终止连接请求。
         
           n 连接成功：断开连接/断开连接过程
           
          检查是否有终止连接的请求。终止连接的处理过程如下：
         
           
           n 连接成功：关闭端口
          没有连接状态。检查过程如下，
         
           n 连接成功：超时
           
          在数据接收或连接终止过程中，因远程对端的故障而终止连接，数据传输不能正常进行。这种情况下，等待一段时间后，将产生超时错误。
         
           n 端口关闭
         
          数据交换完成后，端口需要终止连接；或产生超时错误时，端口必须关闭；或因非正常操作而使端口强迫终止连接。在这几种情况下都必须执行端口关闭，操作如下：
         
           
          5.2.1.2 客户端模式
          整个处理过程如下：
         
           
           n 端口初始化
           
          可参阅”5.2.1.1 服务器模式”（与服务器程序相同）。
           
           n 连接
          发送连接请求给远端主机（服务器），过程如下
         
         
           
           n 建立连接
          可按照下面方法检测端口是否连接成功。
         
           
           n 超时
           
          当远程对端没有响应而产生超时并使端口关闭，检测如下。
         
           
           n 建立连接
          请参照5.2.1.1服务器一节（与服务器处理过程相同）
           
          5.2.2 UDP
          UDP是一种不可靠的、无连接的数据传输方式。它不需要建立连接就可以进行数据传输，因此UDP的信息可能丢失、覆盖或反转。由于数据包传输的速度可能比较快，接收方可能无法及时处理数据包，因此，用户在应用层必须确保数据传输的可靠性。UDP的传输过程如下：

       

           n 端口初始化
           
          UDP的端口初始化过程如下：
         
         
           n 接收到数据
           
          可通过下面方法检测是否收到远端数据
         
           
           n 接收处理
          下面是对接收到的数据的处理过程。在UDP传输时，在接收的数据前面有一个8字节 的头。其结构如下：
         
         
         
           n 发送数据/发送处理
          数据发送处理如下：
         
         
           n 完成发送
          在发送（SEND）命令后，可以通过下面的方法检测数据是否全部发送完成：
         
         
           n 超时
          当远端不存在或数据传输不正常时将产生超时错误。可以通过下面方法检测：
           
         
           n 完成/端口关闭
          当发送操作全部完成后，关闭端口
         
         
          5.2.3 IP RAW
          W5100不支持传输层的某些协议，如ICMP或IGMP，可使用IP RAW模式来实现。处理过程如下：
           

       

           
           n 端口初始化
          IP RAW端口初始化过程如下，
         
           
           n IP RAW接收到数据
          同UDP模式，请参阅“5.2.2 UDP”。
           n 接收数据处理
           
          除了数据包头信息和大小与 UDP不同，其它与 UDP相同，参照 5.2.2 UDP。IP RAW数据前面有 6字节的数据，其结构如下：
         
           
           n IP RAW发送数据/发送处理
          除了不需要远程端口号以外，其它与UDP相同。请参阅“5.2.2 UDP”。
           n 完成发送
           n 超时
           n 完成/关闭端口
           
          处理过程与UDP相同。参阅“5.2.2 UDP”。
           
          5.2.4 MAC Raw
          只有端口0 支持MAC Raw模式。
           n 端口初始化
           
          将端口0初始化为MAC Raw的过程如下：
         
           
           n 接收的数据
          处理过程与UDP相同，参阅“5.2.2 UDP”。
           n 接收数据处理
           
          MAC Raw收到的是以太网的数据包，并带有数据包长度信息。 在 MAC Raw数据包中，前面有两个字节的头，头的结构如下：
         
           
           n 发送数据/发送处理
          与 UDP的处理相同，只是不需要远程端口信息。参考 5.2.2 UDP。