Ether ShieldのW5100をSTM8Sから動かしてみる （１）

arduino向けのEtherアドオンボードであるEthernet Shieldをいじっているところです．

Ethernet Shieldはいつもの中華通販で＄５～１０ぐらいだったような気がするが既に忘れました．

これにはW5100というLSIが載っています．W5100は内部にCPUを持たず、ハードウエアロジックだけでTCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP, PPPoEのプロトコルを担当してくれるという、とても決めうち感の強いICです．方言で言葉が通じなかったりしないのかな？などと心配になってしまう．Arduinoに採用されるくらいだから価格はとても安いんだと思います．転送レートは10Mと100Mです．

W5100をCPUに接続するには、CPUバスにそのまま吊り下げる方法と、SPIで遠まわしに吊るす方法とがあります．
Ethernet Shieldのプリント基板では、CPUバスは全部GNDに接続されているので手出しできませんで、専らSPIで接続することになります．
それでもって、CPUから見たW5100は、純粋にレジスタです．

SPIのロジック回路をFPGAで設計した経験は何度もありますけど、考えてみるとfull-duplexでデータをやり取りした経験て無かったです．なんでかというと、ADC/DACのデータバスのSPIしか設計したコトが無かったからなんです．ADC/DACのデータは一方向で送りっぱなしですから簡単なもんでした．
今回は、write/readをするので送りっぱなしとか受けっぱなしじゃ済みません．ということで、FPGAで設計するのもかったるすぎるので、CPUでSPIを実装しました．CPUはSTM8Sを使いました．わたしはなぜかArduinoって使った経験がないんです．使えば使えるだろうけど、いまさらという気がしないでもないので遠くから見ているだけ．

Ethernet Shieldなのでネットにいろんな情報が転がってるんだろと思っていたのですが、案外そうでもなさそうです．まず回路図がなかなか見つかりませんでした．それ以前の課題として、何バージョンかあるEthernet Shieldのうち、自分が入手したのはどのバージョンなのかが不明でした．

Ethernet Shieldの変遷を以下に記します．参考ページはこちら．
http://smallshire.org.uk/sufficientlysmall/2012/01/01/an-atlas-of-arduino-ethernet-shields/

↓これが最初のバージョン．Ethernet Shield ０１とか呼ばれます．V1.0とかRev.01とかいろんな呼ばれ方をしているみたいで余計にややこしい．VersionとRevisionは分けて欲しい．（EthernetのパルストランスはコネクタBOXに内蔵されてる）

↓そしてなぜか、これが2ndバージョンらしいのだがEthernet Shield ０５と呼ばれます．どうしていきなり０５なのか？？？　わたしが入手したのはこれでした．回路図も見つかりました．inverter gateが追加されたりしているみたいです．

↓つぎが０６です．０５で使われていた74VHC14が１ゲートICに変更されています．あとマイクロSD専用になっています．

↓そしてこれが最新のなぜか０３！　大きな違いは、上列のコネクタが２ピン増えています．回路的には徐々に部品が増えたり、コネクタが増えたりしているので、０１→０５→０６→０３という時系列は信憑性があるように感じていますが、出たとこ勝負な命名って感じがします．

基板写真を見た人は誰しもが、SDカードはW5100の制御のために必要なのか？と考えそうですがそうではありません．純粋にオマケ機能です．このようにCPUからSPIで接続され読み書きされるSDですから、W5100とは何の関係もありません．

Ether --- W5100 --- SPI --- CPU --- SPI --- SD

どーせSPI接続するんだからSDも盛っておこうと考えた０１の設計者の趣味でしょうか．

それで本日のひら的には、

PC --- Terminalアプリ --- USB --- USBSerial --- STM8S --- SPI --- W5100

こういうルートが繋がって、PCからW5100のレジスタを読み書きできるようになったところです．

今後はW5100のレジスタを弄ってみます．

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エーテルよしっ、、、


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試用レポはいずれまた．．．




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