W5100 vs W5100S - W5100S 무엇이 달라졌을까?

by MC



Overview

WIZnet는 2018년 5월 W5100S를 출시했다.
W5100S는 그 동안 WIZnet의 대표상품인 W5100을 크게 개선한 제품으로 저발열, 저비용, 고효율을 구현한 TCP/IP Ethernet Controller 이다.

위 사진에서 보여지는 것처럼, W5100S는 Package 변경에 따른 W5100과의 PIN-to-PIN 호환성을 지원하지 않지만, LQFP48 & QFN48 2가지 Package를 제공하여 사용자의 선택의 폭을 넓혔다.

반면, W5100과의 FW 호환성을 유지하여 PPPoE를 제외한 W5100의 Use Application을 수정없이 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 개선되거나 추가된 새로운 기능을 활용하여 보다 나은 네트워크 통신 기능을 제공한다.

W5100S은 W5100과 무슨 차별성을 있으며, 무엇이 개선되고, 무엇이 추가되었는지 W5100과 비교하며 살펴보도록 하자.

Features

다음은 W5100과 W5100S의 Feature들을 한눈에 비교할 수 있는 표이다.

  • Main Fetures

    Feautres W5100 W5100S Description
    TCP O O (PSH Flag Control) PSH flag를 선택적으로 설정한다
    UDP O O (WOL, Filtering) WOL over UDP 지원 및 Broad/Uni/Muticast Filtering
    IP O O
    MACRAW O O (Filtering) MACRAW Data를 Filtering하여 Host의 수신 부담을 줄였다.
    ICMP O O (Ping Request) SLCR Register로 Ping-Reqest 전송
    IGMP O O
    ARP O O (ARP request) SLCR Register로 ARP-Reqest 전송
    PPPoE HW SW PAP/CHAP 이외의 인증 알고리즘 사용 가능
    SOCKET # 4 4
    SOCKET TX/RX Memory 8KB/8KB 8KB/8KB
    Ethernet PHY O O
    Package LQFP80 LQFP48, QFN48 Samll Package
  • Host Interface

    Feautres W5100 W5100S Description
    Direct Bus Mode O X
    Indirect Bus Mode O O Bus Interface Logic 개선을 통한 Access time 증가
    SPI mode O(Low) O(Fast) SPI clock Speed 개선을 통한 Fast SPI 구현
  • Integrated 10Base-T/100Base-TX Ethernet PHY

    Feautres W5100 W5100S Description
    Operation Mode Configured by PIN Configured by REG or MDC/MDIO Hardware PIN을 없애고, PHYCR0 regsiter를 통하거나, 내장 MDC/MDIO controller를 통해 제어
    Auto-negotiation O O
    Auto-MDIX O O 둘다 Auto-negotiation Mode일 때만 지원
    MDC/MDIO X O
    PHY Status X O PHYSR Register 참조
    LEDs TX, RX, SPD, DUP, COL, LINK ACT, SPD, DUP, COL, LINK TX, RX를 ACT 하나로
    Power Down Mode X O Power 소모량 개선
  • Miscellaneous

    Feautres W5100 W5100S Description
    Retransmittion Configruation 모든 소켓에 적용 소켓별로 적용 가능
    Keep Alive by Command by Command or Auto
    SOCKET-Less Command X O (ARP, PING)
    Interrupt Global Interrupt / Pending Interrupt를 Enable/Disable하며, Pending한다.
    System Clock Switching 150MHz Fixed 100MHz <-> 25MHz
    CHIP Reset CORE & PHY CORE or PHY (전부 혹은 선택적으로)
    TCP RST Block X O Port Scan Attack 방어
    ICMP Unreachable Port Block X O Port Scan Attack 방어
    Configuration Lock X O

What is enhanced & What is new in W5100S.

간략한 내용은 앞서 Features를 통해 살펴 보았다.

지금부터는 W5100과 차별성이 두드러지는 기능들을 좀 더 자세히 살펴 보자.

  • Hardware

    1. PIN (Package)

      W5100S는 W5100의 ADDR[14:2], OPMODE[2:0] Siganl PIN를 제거하고, Power PIN을 Optimize하여 LQFP80 package를 LQPF48, QFN48로 Small Package를 지원한다.
      제거된 PIN들은 성능 개선이나 Register 설정으로 대체되었다. 참고로, W5100S는 Core 전압으로 1.8V 아닌 1.2V를 사용함에 주의하라.

    2. Host Interface

      • Parallel Bus Mode

        Parallel Bus Access Timing을 개선하여 Direct Bus Mode를 제거하고, Indirect Bus Mode만 지원한다. 아래 그림은 Writing Timing을 비교한 것이다.

        그림에서와 같이 W5100S과 100MHz로 동작할 경우 Bus access time은 40ns로 30ns정도 개선되었다.

      • SPI

        그림에서와 같이 W5100S는 최대 70MHz SPI Clock Speed를 지원한다. W5100의 70ns 주기를 14.3ns 주기로 개선하여 Fast SPI를 구현하였다.

        W5100S SPI 최대 Clock 사용시 T(DS) Time 7ns가 필요함에 주의바란다.
        T(DS)을 만족하는 최대 SPI Clock Speed는 14.3+7 = 21.3 ns 주기를 갖는 43MHz이다.

      • Interrupt

        W5100은 Interrupt Loss가 간혹 발생한다. 특히 RX Interrupt Clear와 동시에 발생한 중첩 Interrupt에 의해 Interrupt PIN이 Low 상태를 유지하여 Host는 더 이상 Interrupt 발생을 인지못하는 경우가 발생한다.

        W5100S는 이를 보안하기 위하여 RECV Command 수행 후 RX buffer가 남아 있는 경우 RX Interrupt를 재생산하여, 중첩 Interrupt가 발생하더라도 Interrupt Pend Timing 이후 여전히 Interrupt가 남아 있는 경우 Interrupt를 재생산하도록 구현되었다.

        자세한 내용은 wizwik를 참조하라.

  • TCP

    1. PSH Flag

      PSH flag는 TCP Data를 수신했음을 Application으로 알려 Application으로 하여금 Data를 빠르게 처리하는 기능을 가지고 있다.
      W5100과 W5100S는 모두 MSS 보다 큰 Data를 전송할 경우 MSS 단위로 나눈 마지막 데이타에 PSH flag를 설정한다.
      W5100S는 마지막 Packet이 아니라 할지라도 상대방의 Window가 zero가 되게 하는 전송 Packet에 PSH flag를 설정하여, Application을 하여금 빠른 수신을 하도록 한다.
      또한 W5100과 달리 Sn_MR2[BRDB]=’1’ 인 경우 모든 Packet에 PSH flag를 설정하여 보낼 수 있다.

    2. RST Block

      W5100의 경우는 대기하고 있는 SOCKET이 존재하지 않을 경우, RST packet을 전송한다. 이는 Port Scan Attack의 대상이 된다.

      W5100S는 MR2[NOTCPRST] = ‘1’ 인 경우 RST packet 전송 기능을 Block 할 수 있고 Port Scan Attack을 대비할 수 있다.

      또한, Web Server와 같은 Applicaton을 수행할 경우, 한정된 SOCKET 수(최대 4) 때문에, Web Browser와의 통신이 원할하지 않을 수 있다.
      이는 Web Browser가 특정 Contents를 요구했을 경우 대기하고 있는 SOCKET이 없는 없다면 RST를 수신하게 되어 더이상 재요청을 하지 않는 문제가 발생한다.
      RST packet 전송 block은 Web Browser로 하여금 재요청을 유도하여 대기 SOCKET이 생길 경우 재요청된 Content을 전송할 수 있게 해준다.

    3. Auto Keep Alive

      W5100S은 Sn_CRSEND_KEEP command를 이용하여 Keep Alive Packet을 전송할 수 있을 뿐만 아니라, Sn_KPALVTR 마다 자동으로 Keep Alive Packet을 전송할 수 있다.
      SEND_KEEP은 Sn_KPALVTR이 0인 동안만 수행이 가능하다.

  • UDP

    1. WOL

      W5100S는 UDP를 통해 수신되는 지정된 Magic packet을 분석하여 대기 중인 Host System를 wake할 수 있는 WOL을 지원한다.
      WOL magic packet을 수신할 경우 IR2[WOL] 이 설정되고 인터럽트가 발생한다.

    2. ICMP(Port Unreachable) Block

      W5100과 W5100S는 Open되어 있지 않은 Port로 UDP Packet을 수신할 경우 ICMP(Port Unreachable) Message를 전송한다. 이는 TCP와 마찬가지로, UDP 역시 Port Scan Attack의 대상이 될 수 있다.

      W5100S는 MR2[UDPURB] = ‘1’ 인 경우, ICMP(Unreacheach Port)Message 전송을 Block하여 Port Scan Attack에 대비할 수 있다.

    3. Broad/Uni/Multicast packet filtering

      W5100의 경우 Open된 UDP port로 들어 오는 Unicast 뿐만 아니라 원치 않는 Broadcast, Multicast Packet들이 수신될 수 있다. 원치 않은 Packet을 수신할 경우 사용자가 이를 직접 수신하여 Discard 해야 한다.
      그러나 W5100S의 경우, 아래와 같은 설정으로 원하지 않은 packet을 수신하지 않음으로써 사용자 처리 부담을 대폭 감소시켰다.

      UDP Filter 기능은 아래와 같이 설정될 수 있다.

  • MACRAW

    W5100은 MACRAW SOCKET을 사용할 경우 자신에게 보내진 Packet 뿐만 아니라 Broadcast,Multicast Packet을 모두 수신한다. 필요없는 패킷을 수신한 경우 이는 사용자가 직접 수신하여 Discard 하는 부담이 있다.
    W5100S는 필요없는 Broadcast, Multicast Packet 뿐만 아니라, IPv6 Packet등을 사용자의 수신 부담없이 Filtering하여 Discard한다.

  • PPPoE

    W5100의 PPPoE는 hardwired logic으로 구현되어, PPPoE 연결 설정에 대한 다양한 Option(예로 PAP/CHAP encryption)을 처리할 수 없는 문제가 있었다.
    W5100S는 이와 같이 PPPoE 연결 설정을 MACRAW SOCKET을 이용하여 software로 처리하여 Option 처리에 대한 유연성을 높혔으며, 연결 유지를 위한 반복적인 LCP-ECHO 전송 및 연결 종료 인지 기능만을 Hardware Logic으로 구현하였다.

    PPPoE 구현은 wizwiki를 참고하라.

  • Retransmission Configuration

    W5100S는 W5100과 달리 SOCKET 별로 재전송 시간을 설정할 수 있다.
    Sn_RTR & Sn_RCR Register를 통해 설정한다.
    기존의 RTR & RCR Register는 Sn_RTR & Sn_RCR의 초기값을 설정하는 용도로 변경되었다. 즉, Sn_RTR & Sn_RCR를 따로 설정하지 않을 경우, SOCKET 재전송은 RTR & RCR을 따른다.

  • SOCKET-less Command

    W5100S는 SOCKET을 사용하지 않고, ARP, PING Request를 원하는 Destination으로 전송하는 기능을 제공한다.

    이는 SLCR (SOCKET-less Command), SLIR (SOCKET-less Interrupt), SLIMR (SOCKET-less Interrupt Mask), SLIRCLR (SOCKET-less Interrupt Clear), SLDIPR (SOCKET-less Destination IP Address), SLDHAR (SOCKET-less Destination Hardware Address), PINGIDR (PING ID), PINGSEQR (PING Sequence Number) Register들을 통해 아래 그림과 같이 제어된다.

    1. ARP

      SLDIPR = {192,168,100,100}";
      SLCR[ARP] = 1;
      while(SLIR == 0x00);
      
      if(SLIR[TOUT] == 1) printf("Timeout Error");
      else if(SLIR[ARP] == 1)
      {
         printf("%02:%02:%02:%02:%02:%02",SLDHAR[0], SLDHAR[1], 
                                         ,SLDHAR[2], SLDHAR[3], 
                                         ,SLDHAR[4], SLDHAR[5])
      }
      SLIRCLR = 0xFF;
      
    2. PING

      SLDIPR = {192,168,100,100};
      PINGIDR = 0x5100;
      PINGSEQR = 0x1234;
      SLCR[PING] = 1;
      while(SLIR == 0x00);
      if(SLIR[TOUT] == 1) printf("Timeout Error");
      else if(SLIR[PING] == 1) printf("Ping Replay OK");
      SLIRCLR = 0xFF;
      
  • PHY

    1. Operation Mode

      W5100은 Hardware PIN OPMODE[2:0]을 제어하여 PHY operation mode를 설정하여, Reset 이 후 Operation Mode 설정이 불가능 하였다.
      반면에 W5100S는 PHYCR0 Regsiter를 통해 Reset 이후에도 Operation Mode 설정이 가능하다.

    2. MDC/MDIO Controller

      W5100S은 MDC/MDIO controller를 내장하여 BMCR, 와 같은 Ethernet PHY의 내부 Register를 제어할 수 있다.
      MDC/MDIO Controller는 PHYRAR (PHY Register Address), PHYDIR (PHY Data Input), PHYDOR (PHY Data Outuput), PHYACR (PHY Access Control) Register를 통해 제어된다.

      자세한 내용은 wizwiki 참조하라.

    3. Power Down Mode

      W5100S는 Ehternet PHY의 Power Down Mode를 지원한다.

      Power Down Mode 설정은 System clock이 25MHz로 변경되므로, W5100S SPI나 BUS access time이 25MHz로 조정되므로 주의하기 바란다.

  • System Clock Switching

    W5100S는 System Clock을 100MHz 혹은 25MHz로 선택으로 사용 가능하다.

    Ethernet Power Mode 설정 시 25MHz로 자동 변경됨에 주의하라.

  • Configuartion Lock

    W5100S는 의도치 않은 설정 변경을 막기 위해 아래의 3가지 설정에 대하여 Lock 기능을 제공한다.

    1. Clock Switching : MR2[CLKSEL] 설정 Lock

      CLKCLKR == 0xCE 이면 Unlock 상태, 아니면 Lock
      
    2. Network Inforamtion

      GWR, SIPR, SUBR,SHAR, SIPR 과 같은 Network Information Register 설정을 Lock한다.

      NETLCKR == 0x3A 이면 Unlock, 아니면 Lock
      
    3. PHY Control : PHYCR0, PHYCR1 설정 Lock

      PHYLCKR == 0x53 이면 Unlock, 아니면 Lock
      

맺으며

지금까지 W5100S의 특징적 차별성을 살펴 보았다.

기존의 W5100 사용자 뿐만 아니라, 새로운 W5100S 사용자에 많은 도움이 되어, W5100S가 W5100을 잇는 또 하나의 대표작이 되길 바란다.

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밤소 MidnightCow

위즈네트 칩(W5300, W5200, W7100, W7500) 개발자

Git & Git 활용법

Written by MC


Git Program 설치

Git 다운받아 설치한다.

Git 명령어

  • Help : git help config
  • git 설정하기

    • 사용자설정 : git config —global user.name “babo”
    • 메일설정 : git config —global user.mail “babo@babo.com”
    • config확인
      • git config —list
      • git config user.name
      • 최초 설정 확인 : git config —show-origin user.name
    • End of Line
      • 시스템설정대로 : git config —global core.eof native
      • 시스템설정대로 : git config —global core.autcrlf false
    • Diff 결과 Highlighting 하기 : git config -global pager.diff ‘diff-highlight | less’
  • 로컬저장소만들기

    • mkdir project
    • cd project
    • git init
    • git add *.c
    • git commit -m “My first version managing directory”
  • 저장소 내려받기

    • git clone id@원격저장소_URL
    • git clone /로컬저장소/저장소
  • File 상태 확인(Tracked : Modified/Unmodified/Staged, Untracked : Unstaged)

    • git status
    • git status -s :
      : OO filename
      : First O - Staging 상태를 보여줌
      : Second O - Working directory 상태를 보여줌
      : M - Modifyed
      : A - Added
      : ? - Unstaged
    • Staging Area file을 Unstage로 변경하기
      • git reset HEAD filename
      • git checkout — filename
  • Tag : 특정 commit에 대해 Tag를 지정 (Version 관리로 주로 사용)

    • 조회
      • git tag
      • git tag -l v1.4
      • git show v1.4
    • 만들기
      • LghtWeight : git tag v1.5
      • Annoated : git tag -a v1.5 -m “Version Updated by MC”
    • 이전 commit에 tag 달기 : git tag -a 1.5 commithash
    • 지우기 : git tag -d v1.5
    • Tag 공유하기 : git push origin v1.5
  • Branch

    • 조회하기
      • git branch -v
      • git branch —merged
      • git branch —no-merged
    • 만들기 : git branch issues
    • 변경하기 : git checkout issue
    • 만들고 변경하기 : git checkout -b issue
    • 확인하기 : git branch
    • 삭제하기 :
      • Merged branch : git branch -d issue
      • No-merged brnach : git branch -D issue
  • 파일만들기 : touch test.txt

  • 파일추적하기 : git add test.txt
  • 파일추적제외하기 : .gitignore 파일에 해당 파일명이나 filter를 적는다.
    : *.[oa] - 확장자가 .o 이거나 .s는 무시한다.

  • Commit

    • 파일변경완료 : git commit -m “add test.txt”
    • Unstaged file를 바로 commit하기 : git commit -a -m “Version update”
    • diff결과를 commit message로 사용하기 git commit -v
    • 이전 commit 지우고 새로 등록하기
      1. git commit -m ‘initial commit’
      2. git add forgotten_file
      3. git commit —amend
    • Commit hash 확인하기 : git log —pretty=oneline
  • 조회하기

    • git log
    • git log —pretty=format:”%h %s” —graph
  • 원격저장소

    • 원격저장소 확인하기
      • git remote -v
      • git remote show origin
    • 원격저장소 내려받기 : git clone 원격저장소_URL
    • 원격저장소 추가하기 : git add remote origin 저장소이름 원격저장소_URL
  • Fetch

    • git fetch origin
  • Merge

    1. git checkout master
    2. git diff orign master
    3. git merge issue
    4. git branch -d issue
  • 원복하기

    • 파일 원복 : git checkout — filename
    • Commit 원복
      1. git fetch origin
      2. git reset —hard origin/master
  • Pull(Fetch + Merge) : git pull

  • Push : git push origin issue

    • master로 merge 하고 Pull request 보내기 : 비추천 방식

      • master branch로 이동 : git checkout master
      • Merge : git merge issue
      • Push : git push origin/master master
    • issue로 pull request 보내고 master로 Pull 하기 : 추천 방식

      • push : git push origin/master issue
      • git request-pull origin/master issue
      • got checkout master
      • git fetch
      • git merge
  • Pull Request 보내기 : git request-pull origin/master issue

Push 이전에 꼭 확인하기

  1. diff
  2. diff —check : 공백으로 인한 변경사항 방지를 위해
  3. commit
  4. fetch
  5. merge
  6. push

좀더 자세히

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밤소 MidnightCow

위즈네트 칩(W5300, W5200, W7100, W7500) 개발자

직접 Maker가 만들고 공유하는 다양하고 유용한 WIZnet TCP/IP Ethernet Controller Driver

Written by MC


Overview

WIZnet는 W3100(단종)을 시작으로 W3150A+, W5100, W5200, W5300, W5500 등 개선되고 안정화된 TCP/IP Chip을 선보이고 있으며, 전세계의 많은 개발자와 Maker에게 지속적인 관심을 받고 있다.

위즈네트는 큰 사랑을 받은 W5100의 성능을 개선하고 가격을 낮춘 W5100S를 최근 출시하였고, 곧 다가올 IPv6 IoT 시장에 대응할 수 있는 Dual TCP/IP Stack(IPv4 & IPv6) 지원하는 W6100을 곧 출시할 예정이다.

위즈네트는 공식적으로 W5xxx Series을 통합 운영할 수 있는 ioLibrary를 제공하고 있으며, 이는 사용자 Application의 수정을 최소화하고, 손쉽게 새로운 칩으로 변경할 수 있도록 한다.

그리고, W6100에 대한 io6Library 또한 Github를 통해 제공될 예정이다.
ioLibrary에 익숙한 사용자라면 io6Library 역시 손쉽게 사용할 수 있을 거라 기대한다.

이 글에서 소개하고자 하는 것은 위즈네트의 공식 ioLibrary가 아닌, 위즈네트 뮤지엄에서 소개하고 있는 전세계 Maker나 개발자가 개발한 유용하고 다양한 Library를 소개하고자 한다.

소개할 Library는 다음과 같다.

Arduino Library

Official Arduino Library

Aurdino Library는 전세계 Maker에게 가장 사랑받고 활용되고 있는 Library이다. 누구나 손쉽고 빠르게 개발할 수 있는 장점은 있지만, 단순한 Library 구조로 위즈네트 Chip이 제공하는 세부적인 기능을 제어하기에는 한계가 있다.

이러한 단점에도 불구하고, 전세계 Maker들에게 지속적으로 사랑받고 활용되는 이유는, 손쉽게 동작할 수 있는 다양한 Example을 제공하고, 전세계 Maker들이 함께 만들어가는 Library로 github에 공유되어 W5100, W5200, W5500, W5100S, W6100 등을 Runtime에 지원하는 Library를 제공한다.

Multicasting Arduino Library

이 Library는 Arduino Library가 지원하지 않는 UDP Mutilcasting 구현을 위한 Library를 제공한다. 저자는 udp.h 와 udp.c에서 UdpClass::begin() 함수와 같은 UdpClass::beginMulti() 추가하여 구현하였다.

필자 생각에는 UdpMultiClass를 원본 Library를 수정하지 않고, UdpClass 상속 받아 beginMulti()를 추가하는 것이 활용도 면에서 좋을 것으로 판단된다.

 
   class UdpMultiClass : UdpClass {
      public:
      void beginMutli(uint16_t portMulti, uint8_t * addrMulti);
   }

   void UdpMutiClass::beginMulti(uint16_t portMulti, uint8_t * addrMulti) 
   {
      _port = portMulti;
      _sock = 0; //TODO: should not be hardcoded
      // set destination IP
      W5100.writeSnDIPR(_sock, addrMulti);
      W5100.writeSnDPORT(_sock, portMulti);

      socket(_sock, SnMR::UDP, _port, 0x80);
   }
 

[Refer to WIznet Museum]
[Download Library]
[How to Use]

Non-blocking Arduino Library

Non-Blocking Arduino Library는 Arduino Board가 DHCP Server로 부터 IP address는 할당받거나, DNS 요청이 Blocking 되어 수초 동안 아무런 동작도 하지 않는 Standard Library를 Blocking 되지 않도록 일부 코드를 수정한 것입니다. 저자와 같은 고민을 해본 분들에게 도움이 될 만한 Library입니다.

[Refer to WIznet Museum]
[Download Library]
[How to Use]

FreeRTOS Library

FreeRTOS 기반에 동작하는 ATmega MCU의 WIZnet Library로 WIZnet가 제공하는 초기 ioLibrary로 구현되었습니다.

이 Library는 RTOS 기반의 Application에서 WIZnet Library가 어떻게 활용될 수 있는지 잘 보여줍니다.
저자는 그외에도 FreeRTOS 기반의 uIP Stack도 지원하고 있으며, 이는 WIZnet의 Hardware TCP/IP stack과 Software Stack를 손쉽게 비교할 수 있습니다.

또한, 이 Site는 WIZnet Chip의 MACRAW SOCKET 기능을 활용하여 uIP Stack을 구현하는 Library도 제공하고 있습니다. 여기를 참조하세요.

[Refer to WIznet Museum]
[Download Library]
[How to Use]

ATmega Library

ATmega Library는 W5100을 기반으로 하는 간단한 Library 입니다.
ermicor의 Library를 수정하여 만들었습니다.
이 Library는 ioLibrary를 필요한 기능만을 구현하여 아주 작게 만들었습니다.
아래 코드는 WIZnet Chip을 Access하기 위한 기본 IO library입니다.


void  W51_register(W5100_CALLBACKS  *pcallbacks)
{
    select = pcallbacks->_select;
    xchg = pcallbacks->_xchg;
    deselect = pcallbacks->_deselect;
    reset = pcallbacks->_reset;
    inited = FALSE;
    if ((select) && (xchg) && (deselect))  inited = TRUE;    // these functions must be valid
}
void  W51_write(unsigned int  addr, unsigned char  data)
{
    if (!inited)  return;                        // not set up, ignore request

    select();                                    // enable the W5100 chip
    xchg(W5100_WRITE_OPCODE);                    // need to write a byte
    xchg((addr & 0xff00) >> 8);                  // send MSB of addr
    xchg(addr & 0xff);                           // send LSB
    xchg(data);                                  // send the data
    deselect();                                  // done with the chip
}
unsigned char  W51_read(unsigned int  addr)
{
    unsigned char                val;

    if (!inited)  return  0;                     // not set up, ignore request

    select();                                    // enable the W5100 chip
    xchg(W5100_READ_OPCODE);                     // need to read a byte
    xchg((addr & 0xff00) >> 8);                  // send MSB of addr
    xchg(addr & 0xff);                           // send LSB
    val = xchg(0x00);                            // need to send a dummy char to get response
    deselect();                                  // done with the chip
    return  val;                                 // tell her what she's won
}

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[How to Use]

PSoC Library

PSoC Library는 Cypress사의 PSoC4 & PSoC4에 동작하며, W5100, W5200, W5500을 통합한 Library이다. PSoC 사용자에게는 아주 유용한 Library가 될 것이다.

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Library for BASIC Language Users

이 Library는 특이하게 일반적인 C library가 아닌 Basic 언어로 작성된 Library이다.

PIC 과 ATmega MCU를 지원한다.

PIC Library

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[How to Use]

ATmega Library

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[How to Use]

BSD SOCKET

다음 표는 ioLibrary와 BSD Socket Library와의 지원 함수를 비교한 것이다.

ioLibrary BSD Sccket
socket() O O
bind() X O
listen() O O
accept() X O
send() & recv() O O
sendto() & recvfrom() O O
select() & poll() X O

WIZnet의 ioLibrary는 BSD Socket과 달리 bind()accept() 함수를 지원하지 않는다.

BSD Socket Library인 경우, 다음 그림처럼 bind()에 의해 source port가 할당되고 socket resource와 바인딩된다. 또한, client의 접속을 accept()를 통해 대기하며, client 접속 요구가 있을 경우, 새로운 socket을 생성하고 임의의 source port로 바인딩하여 이를 data communication socket으로 사용한다.

ioLibrary인 경우, BSD Socket의 socket()와 bind() 함수를 ioLibrary의 socket() 함수 하나로 통합되어 있다.

또한, 아래 그림처럼 Socket resource는 BSD와 달리 동적으로 할당받는 것이 아니라, 이미 Chip에 존재하는 Hardwired socket을 그대로 사용함ㅇ로 accept() 함수가 필요없다. 즉, ioLibrary의 listen socket은 client의 접속 요구를 항상 대기하고 있으며, client의 요구가 받아질 경우 곧바로 Data communication socket으로 역할을 변경한다. 여러 client의 접속 요구를 받아들이기 위해서는 client 수 만큼 listen socket을 생성하여야 한다.

이러한 차이에도 불구하고, WIZnet chip은 아래와 같이 BSD socket Library를 지원한다.

BSD Socket by using ioLibrary

이 Library를 위즈네트의 ioLibrary에 bind()와 accept() 함수를 추가 구현한 Library이다.
여기서 이 함수는 아래와 같이 empty function으로 구현하여 BSD와의 호환성만을 유지한 것 같다.


int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)
{
   return 0;
}
int bind(int s, const struct sockaddr *name, socklen_t namelen)
{
   return 0;
}

이것보다는 아래와 같이 구현하는 것이 좀 더 정확한 구현이 될 것이다.


int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)
{
   struct sockaddr_in * destaddr = (struct sockaddr_in *)addr;
   while(getSn_SR(s) != SOCK_ESTABLISHED)
   {
      if(getSn_IR(s) & Sn_IR_TIMEOUT) return -1;
   }
   destaddr->sin_family = AF_INET;
   destaddr->sin_port = getSn_DPORTR(s);
   destaddr.sin_addr.s_addr = ntohl(getSn_DIPR(s));
   return 0;
}
int bind(int s, const struct sockaddr *name, socklen_t namelen)
{
   setSn_PORTR(((struct sockaddr_in *)name)->sin_port);
   return 0;
}

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POSIX BSD Socket

POSIX BSD Library와 가장 유사하게 구현된 Library로 BSD Socket Library로 구현된 다양한 Application을 손쉽게 Porting 할 수 있다.
select()와 poll(), 그리고 getsockoptH()와 setsockopt() 함수도 구현되어 있다.


int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)
{
    int ret;
    struct w5100_socket *s;

    s = get_socket_from_fd(sockfd);
    if (s == NULL)
    {
        ret = -1;
    }
    else if ( addr->sa_family != AF_INET )
    {
        errno = EAFNOSUPPORT;
        ret = -1;
    }
    else if (s->state != W5100_SOCK_STATE_CREATED)
    {
        errno = EINVAL;
        ret = 1;
    }
    else if (s->type == SOCK_STREAM)
    {
        struct sockaddr_in *server;
        uint8_t sr;
        uint8_t sr_end;

        (void)addrlen;
        server = (struct sockaddr_in *)addr;

        /* TODO: check if already in use EADDRINUSE */
        w5100_write_sock_regx(W5100_Sn_PORT, s->isocket, &server->sin_port);
        w5100_command(s->isocket, W5100_CMD_OPEN);
        sr_end = W5100_SOCK_INIT;
        do {
            sr = w5100_read_sock_reg(W5100_Sn_SR, s->isocket);
        } while (sr != sr_end);
        s->sockname = *server;
        s->state = W5100_SOCK_STATE_BOUND;
        ret = 0;
    }
    else if (s->type == SOCK_DGRAM)
    {
        struct sockaddr_in *server;
        (void)addrlen;

        server = (struct sockaddr_in *)addr;
        bind_udp(s, server->sin_port);
        ret = 0;
    }
    else
    {
        /* TODO: RAW */
        errno = EBADF;
        ret = -1;
    }
    return ret;
}

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밤소 MidnightCow

위즈네트 칩(W5300, W5200, W7100, W7500) 개발자