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隨著嵌入式系統功能的多樣化以及網絡在各個領域中的廣泛應用，具備網絡功能的嵌入式設備擁有更高的使用價值和更強的通用性。我們在嵌入式開發中常用的網絡接入方式為軟件TCP / IP協議棧接入方式，如lwIP協議棧。今天，為大家介紹一種全新的網絡接入方式，基于SAL的全硬件TCP / IP協議棧接入方式。
SAL 介紹
SAL，即套接字抽象層，位于網絡硬件層于應用層之間，用于抽象，統一多種網絡協議棧接口，并且應用層提供標準的BSD套接字APIs.SAL可以讓RT-Thread系統目前SAL支持的網絡接入方式主要有三種：軟件TCP / IP協議棧（lwIP），自定義串口網絡實現（ATSocket），以及下面帶來的第三種接入方式，全硬件TCP / IP協議棧（W5500）。
W5500介紹
W5500是WIZnet 推出的高性能以太網接口芯片系列之一，內部實現了全硬件TCP/IP 協議棧+MAC+PHY，芯片有如下幾個特點：
- 8 個獨立的硬件 Socket，各路通信互不影響
- 32K bytes 片上緩沖用于處理收發數據
- 集成 802.3 以太網MAC
- 主機接口為 SPI 高速串行外設接口（最高 80 Mhz）
什么是全硬件TCP/IP 協議棧？
傳統的單片機（MCU）實現網絡功能，需要連接外設物理層以太網控制芯片（MAC+PHY），還要主控芯片中移植軟件TCP/IP 協議代碼實現通信及上層應用。
所謂全硬件TCP/IP 協議棧是將傳統的軟件協議TCP/IP 協議棧用硬件化的邏輯門電路來實現。芯片內部完成TCP、UDP、ICMP等多種應用層協議，以及IP 、ARP等網絡層協議，并且實現了物理層以太網控制（MAC+PHY）、內存管理等功能，完成了一整套硬件化得以太網解決方案。
相比于lwIP 軟件協議棧的資源占用（RAM50K+，ROM80K+），在MCU 上使用硬件協議棧芯片（例如：W5500）的資源占用（RAM1K，ROM20K）得到了很大程度的降低。
另一方面，硬件協議棧芯片將會降低MCU 對于龐大網絡數據的負荷，使MCU 可以高效的處理其他業務邏輯。同時也避免了MCU 主程序受到網絡攻擊的危險，大大優化了MCU 的網絡連接功能。
WIZnet軟件包介紹
WIZnet軟件包是RT-Thread 基于WIZnet 官方 ioLibrary_Driver 設備驅動代碼庫的移植實現，支持W5500 芯片。原官方代碼庫雖然實現了多種網絡協議支持，并且提供自定義Socket 接口用于網絡編程，但是其接口并不是標準BSD 接口，這樣不利于兼容多種網絡軟件包，增加了網絡開發的難度。
RT-Thread推出的WIZnet 軟件包在原代碼庫功能的基礎上，封裝實現一套標準 BSD Socket APIs，并且對接RT-Thread SAL 套接字抽象層，完成SAL 對全硬件協議棧的支持。
WIZnet 軟件包特點如下：
1、極簡的設備接入方式
傳統WIZnet 設備接入，需要實現 SPI 設備初始化、網絡初始化、寄存器配置、中斷處理等多個功能，才能正常連接網絡。使用 WIZnet 軟件包，只需要在 ENV 中正確配置 SPI 設備名稱、復位引腳號和中斷引腳號并下載軟件包，即可快速初始化設備并接入網絡。
2、提供標準網絡編程接口
相比于原官方代碼庫，WIZnet 軟件包提供標準 BSD Socket APIs，可以完美的兼容 RT-Thread 系統中多種網絡軟件包或者網絡功能實現，如 MQTT、HTTP、NTP、MbedTLS、Iperf 等，極大的簡化了開發者網絡接入和網絡協議移植的過程。
3、自定義網絡接入參數設置
軟件包提供動態和靜態兩種獲取 IP 地址的方式，靜態模式下可以在 ENV 中自定義配置設備 IP 地址、網關、子網掩碼等網絡參數。對于 MAC 地址，軟件包提供設置 MAC 地址接口，用于設置設備唯一的 MAC 地址，防止網絡沖突。
4、提供網絡狀態查詢方式
軟件包提供wiz_ifconfig 命令用于查詢當前網絡參數，提供 wiz_ping 命令用于查詢網絡連接狀態。
WIZnet的軟件包的推出，使得RT-主題SAL支持的更加全面，這也進一步提升了RT-線程系統在物聯網領域對于不同網絡軟硬件的兼容性，簡化了用戶網絡接入的流程。當前WIZnet的軟件包已經完成對W5500的移植，其他熱門WIZnet設備，RT-Thread將會根據用戶反饋優先選擇支持。
WIZnet的軟件包獲取
使用WIZnet軟件包需要在RT-Thread的包管理中選中它，具體路徑如下：RT-Thread在線包→物聯網 – 物聯網→WIZnet：WIZnet TCP / IP芯片SAL框架實現
可通過一下二維碼查看更詳細信息：
也可通過外部鏈接打開：
https://github.com/RT-Thread-packages/wiznet/blob/master/README.md