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為 MCU 加上有線網路:SPI 轉乙太網路選型指南

硬體 TCP/IP、SPI MAC+PHY、內建 MAC 的 MCU — 一次看懂怎麼選

要替 MCU 加上有線乙太網路,主要有三條路:(1) 硬體 TCP/IP 晶片(協定堆疊在晶片內,最省 MCU 資源與韌體)、(2) SPI 介面的 MAC+PHY(需自行跑軟體協定棧,但彈性高)、(3) 直接選內建乙太網路 MAC 的 MCU 再外接 PHY。以下依這三類整理傑聯特代理的對應料號與選型重點。

① 硬體 TCP/IP 晶片(最省 MCU 資源)

TCP/IP 協定堆疊內建於晶片,MCU 只需透過 SPI 收發資料,適合資源有限或要快速上線的設計。

主流之選:8 socket、32KB 緩衝、SPI 80MHz。

經典 W5100 的省電升級版。

需要 IPv4/IPv6 雙協定時選它(腳位相容 W5100S)。

高吞吐、並列匯流排介面。

② SPI MAC+PHY(需軟體協定棧、彈性高)

整合 MAC 與 PHY、以 SPI 連接,搭配 lwIP 等軟體協定棧,常見於 ESP32 等平台。

10/100M、16KB SRAM、checksum offload,有 ESP32 參考設計。

DM9051 的 QFN-32 小封裝版本。

③ 內建乙太網路 MAC 的 MCU + 外接 PHY

若 MCU 本身有 10/100 MAC,只需外接一顆 PHY 即可聯網;MCU 與 PHY 可在同一供應商一次採購。

Cortex-M3 120MHz,內建 10/100 乙太網路 MAC。

搭配上面 MCU 的 10/100 PHY(支援 MII/RMII)。

相關替代料對照

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常見問題

W5500 和 DM9051 怎麼選?

W5500 內建硬體 TCP/IP,最省 MCU 資源、上手快;DM9051 是 SPI MAC+PHY,需自行跑軟體協定棧但更彈性,且有 ESP32 官方參考設計。資源有限或要快選 W5500,已用 lwIP/ESP32 生態選 DM9051。

ENC28J60 缺貨/停產,要換什麼?

可改用 W5500(直接把協定棧搬進晶片、省 MCU)或 DM9051(同為 SPI MAC+PHY 的對等替代)。兩者皆為設計導入替代,詳見對照頁。

需要 IPv6 用哪一顆?

W6100 內建 IPv4/IPv6 雙協定且腳位相容 W5100S;新設計若要長期相容性可直接選 W6100,或選支援 QSPI 的 W6300。

不確定選哪一顆?

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