WIZnet W5500 快速上手：SPI 接线与 Socket 初始化
从硬件 TCP/IP 的概念、SPI 接线、ioLibrary 初始化到开启第一个 socket，逐步带你让 W5500 与 Arduino / STM32 连上网。
发表于: 2025-01-15
为什么用硬件 TCP/IP？
W5500 把整个 TCP/IP 协议栈做在芯片内部，MCU 不需要跑软件协议栈，也不需要 RTOS，省下大量 Flash/RAM 与 CPU 周期。
它内置 32KB 收发缓冲区、支持最多 8 个独立 socket，并集成 PHY，因此外部电路只需要 RJ45 与变压器，非常适合资源有限的 MCU 与要求连线稳定的工业场景。
SPI 接线
W5500 通过 SPI 与主控 MCU 通信，需要连接 SCSn（片选）、SCLK、MOSI、MISO 四条基本信号，外加 RSTn（复位）与选用的 INTn（中断）。
注意三点：W5500 的 SPI 支持 Mode 0 与 Mode 3；IO 为 3.3V（5V MCU 需电平转换或确认耐受）；MCU 与 W5500 必须共地。初期调试可先把 SCLK 降到 1~8 MHz 确保稳定，之后再提速。
用 ioLibrary 初始化
WIZnet 官方提供开源的 ioLibrary 驱动。流程是：先注册 SPI 的读写字节与片选 callback，调用 wizchip_init() 并指定每个 socket 的收发缓冲区大小（总和 ≤ 16KB），再用 wizchip_setnetinfo() 设定 MAC / IP / Gateway / Subnet。
初始化后务必检查 PHY 连线状态（link up）与读回的版本寄存器，确认 SPI 通信正常，这是最常见的调试切入点。
开启第一个 Socket
以 TCP 客户端为例：用 socket() 开启某个 socket 为 Sn_MR_TCP，调用 connect() 连到目标 IP 与 port，成功后即可用 send() 与 recv() 收发数据，结束时 close()。TCP 服务端则改用 listen() 等待连线。
Modbus/TCP、MQTT 等协议本质上都是在 TCP socket 上跑封包，因此 W5500 只负责传输，封包格式由 MCU 端处理，移植非常简单。
文中提及的产品
W5500 硬件 TCP/IP Ethernet 控制器
W5500 是 WIZnet 的旗舰以太网控制器，采用独特的硬件 TCP/IP stack，无需软件实现 TCP/IP 协议即可直接建立网络连接。通过 SPI 接口与主控 MCU 连接，内置 32KB 收发 Buffer，支持最多 8 个 socket，是 Arduino/Raspberry Pi 生态系最广泛采用的以太网芯片。
W5100S 硬件 TCP/IP Ethernet 控制器（多接口）
W5100S 是 W5100 的升级版，支持 SPI 及并列接口，提供 16KB 收发 Buffer 及 4 个 socket，相较 W5100 增加 SOCKET-less 命令、自动工作唤醒（WOL）及 PHY 掉电模式，适合需要并列接口的嵌入式系统。