某个项目中用到了W5500这种自带网络协议栈的网卡芯片,由于该项目开发时间很紧,就临时网上买了一些模块拼凑到了一套系统,经过验证果真这种拼积木的方法只能用在学生实验开发中,真不能拿来做工程应用,硬件太不稳定很容易掉坑。现记录部分发现的问题做下记录:
一、W5500网卡运行一段时间ping不通与SPI总线配置速率高低有关系吗?
发现系统运行一段时间后,网络ping处理器的ip无法ping通且不可恢复,起初简单思考W5500是硬件协议栈出了问题应该与应用软件无关,可能是自制的W5500 RJ-45 线未经过双绞或SPI总线速率过快导致的问题,因此通过将 RJ-45 线双绞并且降低的SPI总线速率。现在仔细想想,ping不通真的与SPI总线配置速率高低有关系吗?答案是无关。
W5500所在单机系统通过以太网的数据流走向示意图见下图:
5500与处理器间通过spi总线进行交互,而其交互的协议为UDP或TCP应用协议,即W5500只有tcp和udp数据通过spi总线与处理器进行交互。而ping走的icmp协议属于数据链路层协议,应用程序协议下的数据流是网关直接通过水晶头与网卡进行交互,并不通过spi总线 ,因此,ping不通与处理器软件无关,也与处理器设置的spi总线速率无关。ping不通不是软件的问题,而是网卡水晶头信号干扰或虚接的问题,通过降低spi总线速率并不能解决该问题。
扩展:像ENC28J60、DM9000等这些非硬件协议栈的网卡,由于网络协议栈是由处理器实现,因此我们在使用ping指令时,除了通过水晶头到达网卡后,还需要通过网卡与处理器之间的通信到达处理器协议栈,由协议栈返回ping指令应答,而这实际是通过了spi或者并行总线的。