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Steuern über Ethernet

Anleitung für die Kommunikation über Ethernet mit dem Chip WIZ5500

Title: Steuern über Ethernet

Technical Report , 2016 , 19 Pages , Grade: 1,0

Autor:in: Dipl.-Ing.(TU/TH) Franz Peter Zantis (Author)

Engineering - Communication Technology
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Summary Excerpt Details

In diesem Aufsatz wird eine Ethernet-Verbindung verwendet. Ähnlich wie beim USB stehen auch für Ethernet Chips zur Verfügung, die die Kommunikation vereinfachen sollen. Dazu gehört der Chip WIZ5500 der koreanischen Firma „WIZnet“, der auf dem Modul WIZ550io verbaut ist. Dieser ermöglicht einen vereinfachten Datenaustausch über Ethernet. Die Inbetriebnahme des Chips ist aber nicht ganz einfach. Die verfügbaren Unterlagen sind eher kryptisch, wenig konkret und lassen viel Raum für Interpretationen. Ziel in diesem Aufsatz ist es, durch Übersenden eines Bytes vom PC an eine Platine, die Zustände eines Mikrocontroller-Ports zu steuern. Im Fachjargon spricht man auch von einer "Socketraw"-Verbindung.

Bei einer Ethernet-Verbindung werden die Signale differenziell über verdrillte Leitungen ("twisted pairs") übertragen. Für Senden (Tx) und Empfangen (Rx) gibt es jeweils ein eigenes Adernpaar. Die Einspeisung auf die Leitung erfolgt mit Hilfe von Signalübertragern – also gleichspannungsfrei. Jeder Teilnehmer in einem Ethernet-Verbund hat eine global einmalige Adresse, die sogenannte MAC-Adresse (MAC steht für Media Access Control) . Anhand dieser Adresse ist jeder Teilnehmer eindeutig identifizierbar. Der Datenaustausch über Ethernet geschieht mit Hilfe von Protokollen. Die beiden bekanntesten sind UDP (User Datagram Protocol) und TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Die Datenübertragung mit Hilfe von UDP ist schnell, aber ungesichert.

TCP/IP enhält viele Sicherheitsmechanismen. Die Datenübertragung per TCP/IP ist aber gerade deshalb langsamer als beim UDP aber auch die am weitesten verbreitete Verbindungsart. Beim TCP/IP-Protokoll erhält jeder Teilnehmer neben der MAC-Adresse noch eine Netzwerkadresse (IP-Adresse). Diese ist 4- oder 6 Byte lang. Der Verbindungsaufbau geschieht über sogenannte "Socketverbindungen“. Es können mehrere Sockets gleichzeitig eine Verbindung eingehen, so dass ein Gerät gleichzeitig mit mehreren anderen Geräten im Netz Daten austauschen kann.

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Inhaltsverzeichnis

  • Ethernet
  • Das Modul
  • Ethernet und Mikrocontroller

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Dieser Aufsatz befasst sich mit der Steuerung einer Platine vom PC aus über eine Ethernet-Verbindung. Ziel ist es, mithilfe des Chips WIZ5500, verbaut auf dem Modul WIZ550io, den Datenaustausch über Ethernet zu vereinfachen und die Zustände eines Mikrocontroller-Ports zu steuern.

  • Ethernet-Verbindungen und Protokollhandling
  • Das WIZ5500-Modul und dessen Funktionsweise
  • SPI-Kommunikation zwischen Mikrocontroller und Modul
  • Verbindung zwischen Ethernet-Modul und Mikrocontroller

Zusammenfassung der Kapitel

Ethernet

Dieser Abschnitt erklärt die Funktionsweise einer Ethernet-Verbindung, einschließlich der Signalübertragung, der MAC-Adressen und der gängigen Protokolle UDP und TCP/IP. Der Fokus liegt auf dem TCP/IP-Protokoll, das die Datenübertragung über „Socketverbindungen“ beschreibt.

Das Modul

Hier wird das Modul WIZ550io vorgestellt, das den Chip WIZ5500 beinhaltet und die Ethernet-Kommunikation vereinfacht. Es wird die Pinbelegung des Moduls beschrieben und die verschiedenen Betriebsarten erläutert. Die Initialisierung des Moduls und die Verwendung der Interrupt-Funktion werden behandelt.

Ethernet und Mikrocontroller

Dieser Abschnitt zeigt die Verbindung zwischen dem Ethernet-Modul und dem Mikrocontroller MSP430F5659. Es wird die SPI-Verbindung und die Steuerung der zusätzlichen Steuersignale INTn, RSTn und RDY erläutert.

Schlüsselwörter

Ethernet, WIZ5500, WIZ550io, Modul, SPI-Verbindung, Mikrocontroller, TCP/IP, Socketverbindung, Steuersignale, Datenaustausch.

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Details

Title
Steuern über Ethernet
Subtitle
Anleitung für die Kommunikation über Ethernet mit dem Chip WIZ5500
College
RWTH Aachen University
Grade
1,0
Author
Dipl.-Ing.(TU/TH) Franz Peter Zantis (Author)
Publication Year
2016
Pages
19
Catalog Number
V510142
ISBN (eBook)
9783346089878
ISBN (Book)
9783346089885
Language
German
Tags
steuern ethernet anleitung kommunikation chip wiz5500
Product Safety
GRIN Publishing GmbH
Quote paper
Dipl.-Ing.(TU/TH) Franz Peter Zantis (Author), 2016, Steuern über Ethernet, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/510142
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