本节主要介绍以下内容：

1、TCP/IP协议栈是什么（了解）

2、CH395Q是什么（了解）

3、CH395Q工作命令（熟悉）

4、CH395Q & W5500

一、TCP/IP协议栈是什么

是一系列网络协议的总和，定义了电子设备之间如何在因特网进行数据传输

TCP/IP协议栈分层架构

主要分为应用层、传输层、网络层以及网际接口层（数据链路层/物理层）

分层的协议：

TCP/IP协议栈分层简介

 TCP/IP协议栈封包和拆包

以太网设备发送数据和接收数据的处理流程如下：

 封包：数据添加各层协议的首部；拆包：在各层间除去自层的首部

 TCP/IP协议栈种类

硬件VS软件协议栈优缺点

比较	硬件TCP/IP协议栈	软件TCP/IP协议栈
代码量	2~5K	40KB以上
安全性能	不受网络攻击	易受网络攻击
运行性能	极大减少中断次数	中断频繁
可造性	差	高
可扩展性	差	高
…………	…………	…………

应用场景：

 

 二、CH395Q是什么？

CH395Q是一套内嵌全硬件TCP/IP协议栈的以太网协议栈芯片，是MCU与网络的中间桥梁

单片机就是MCU

F4以上的单片机

内嵌了一个mac内核，这个内核就是实现了数据链路层，板载了一款PHY芯片，比如8720A，或者说Y78512C等phy芯片，工程必须移植LWIP库，或者其它的uc/ip协议栈。这两个协议栈就是实现了TCP/IP栈的应用层、传输层以及网络层的功能，所以这三者相加构建了网络通讯的核心构架。

CM3的单片机没有MAC内核，因此就需要DM9000等芯片，实现（mac与phy）一个是数据链路层，另一个就是物理层，必须移植LWIP库，或者其它的uc/ip协议栈。这两个协议栈就是实现了TCP/IP栈的应用层、传输层以及网络层的功能，这两者相加构建了网络通信的核心构建。

CH395实现了这三种功能，但是没有实现应用层，应用层有很多协议，这些协议基于TCP协议和UDP协议的基础上来实现的所以我们的应用层可以在程序上进行实现。

应用层有很多协议比如说MQTT、Http等等协议这些协议我们在代码上进行实现就可以了

所以CH395Q实现了传输层、网络层、网际接口层的功能。

路由器只实现了网络层和网际接口层，因为它只是个数据接收转发

全硬件TCP/IP协议栈的特点

工程师直接操作应用层就可以了。

应用层有很多协议比如说MQTT、Http等等协议这些协议我们在代码上进行实现就可以了，所以实际上是实现了三层结构

lwip占用了40-50KB的内存

CH395Q框架总图

 CH935Q特点

特点	描述
通讯接口	SPI/UART/8位并口（支持多种接口）
通讯速率	30Mbps（SPI最高）12.5Mbps（UART最高）
配置方法	命令操作（操作简单）
工作模式	UDP、TCP客户端、TCP服务器
协议族的支持	支持IPv4、DHCP、ARP、ICMP、IGMP、UDP、TCP协议
物理层支持	支持10/100M，全双工/半双工自适应，兼容IEEE802.3协议
Socket支持	提供8个独立的Socket接口，可同时进行数据收发
收发缓冲区	内置24KB用于数据收发的RAM，每个Socket收发缓冲区可自由配置
附加功能	内置8 路 GPIO和4KB EEPROM

 EEPROM用来保存网络相关的信息，例如IP地址，子网掩码以及MAC地址等。

三、CH395Q工作命令

命令大约有60个

命令	描述	代码值
GET_IC_VER	获取芯片的固件版本	01H
SET_BAUDRATE	设置串口通讯波特率	02H
ENTER_SLEEP	进入低功耗睡眠挂起状态	03H
RESET_ALL	执行硬件复位	05H
CHECK_EXIST	测试通讯接口和工作状态	06H
…………………	…………………	……

 通讯：命令 + 数据[可选]

CH395工作原理

 

四、CH395Q & W5500

CH395Q与W5500参数对比

	CH395Q	W5500
生产厂家	WCH（国产）	WIZnet（国外）
TCP/IP 实现方式	内置	内置
PHY	10/100M 自适应	10/100M 自适应
接口	串口/并口/SPI（30Mbps）	SPI（80Mbps）
内置内存	24K	32K
SOCKET接口	8	8
工作电压/电流	1.8V/3.3V，80~150mA	3.3V，79~132mA
时钟	30MHz	25MHz
实测 ping 包返回速率	0ms	0ms
附加功能	8 路 GPIO,4K EEPROM	无
操作方式	命令操作	命令操作
MAC地址	有（可设置）	没有（可设置）

 总结