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总结：简介：芯片接口占用的管脚比以太网少，并且可以简化布局。 网卡芯片简介 接口网卡芯片是针对物联网行业以太网通信而开发的解决方案。 该应用程序可用于构建和监控家庭物联网网关等。
简介
DM9051NP 芯片的 SPI 接口比以太网 PHY 的 RMII/MII 占用的引脚更少，从而实现更高效的 PCBA 布局。 至于DM9051NP驱动软件，可以看到其可靠性和网口性能得到了乐鑫官方的认可，源代码与ESP IDF集成。 在ESP32的SPI时钟为31.2MHz的情况下，DM9051NP可以最大限度地发挥网口的数据发送和接收性能。 相关Iperf测试数据请参见第5章。
1.DM9051NP + ESP32 模块介绍
该模块基于安信ESP-12K模块设计。 DM9051NP 与以太网芯片的 SPI 接口用作 ESP-12K 模块（核心模块为 ESP32-S2），以添加有线网络端口功能。 其中DM9051NP仅占用4个GPIO。 原装ESP32有线网口该参考设计是以太网 PHY。 RMII模式下，占用10个GPIO。 MII模式下，占用16个GPIO。
同样，如果 GPIO 有限，DM9051NP 支持以太网口应用，ESP32-WROOM32（核心模块为 ESP32）更适合。 接口 这种情况下，使用DM9051NP SPI接口转为以太网芯片，可以释放GPIO，方便MCU扩展其他功能。
1-1.ESP 12K模块介绍
ESP32-S2 提供丰富的外设接口，包括 SPI、I2S、UART、I2C、LED PWM、LCD 接口、摄像头接口、ADC、DAC、触摸传感器、温度传感器以及多达 43 个 GPIO。
ESP-12K 是 Essence Technology 开发的 Wi-Fi 模块。 该模块的核心处理器是ESP32-S2。 高度集成、低功耗 Wi-Fi 片上系统 (SoC)，专为物联网 (IoT)、移动设备、可穿戴电子产品和智能家居等各种应用而设计。
1-2.DM9051NP网卡芯片介绍
DM9051NP SPI接口网卡芯片是为了方便物联网行业以太网通信而开发的解决方案。 DM9051NP 芯片是一款独立的以太网控制器，具有行业标准串行外设接口 (SPI)。 DM9051NP 符号它符合IEEE 802.3规范，还支持DMA模式传输，实现高速数据传输。 DM9051NP 通过中断引脚和 SPI 接口与主控制器/MCU 微控制器通信。 数据传输规格为10/100M。
•封装：32 引脚封装，QFN。
•IEEE 802.3az 节能以太网 (EEE)
•远程唤醒（WOL）
• 支持光纤接口
•EMI（B 类）和 HBM ESD 额定值 8KV
• 工业温度规格：–40℃ 至 +85℃
2. 实验环境
>
2- 1. 应用：访问网页。
图 2.1
DM9051 ESP32 12K模块利用HTTP协议完成无线Wi-Fi到有线以太网透传功能，两端数据包实时双向传输。
为了演示透传功能，该模块作为一个小型网关（无线热点Wi Fi AP）来连接手机和平板电脑。通道。 如果WIFI连接是无线上网，模块会要求输入密码。 登录后，DM9051NP 释放 ESP32 AP 接入点（eth2ap 功能）。 当手机连接模块时，路由DHCP服务器执行DHCP动态IP分配，让DM9051NP获取IP。 然后ESP32-DM9051-eth2ap进行数据透传并成功连接访问网页。 。
如果路由器没有DHCP服务器，用户可以在手机上设置静态IP或访问网页。
该应用可用于IPC监控、构建家庭物联网网关等。
3. 硬件部分
3-1.硬件环境
此DM9051 ESP 12K开发版规格如下：
图3.1
主要组件
功能说明
P1
DC5V电源插座
J28
J29
选择 USB（默认设置）或 DC 电源插座作为电源
J28 ON：由 USB (J1) 提供 5V 电源
J28 OFF：由 5V 电源提供来自 USB (J1) DC 插座 (P1) 电源
J29 ON：5V 电源由 DC 插座 (P1) 提供
J29 关闭：由 USB (J1) 提供 5V 电源
J27
J30
选择 USB（默认设置）或 DC 电源插座为 DM9051 和 ESP 12K (ESP32-S2) 供电。
J27 ON：通过 USB (J1) 向 DM9051 提供 5V 电源
J27 OFF：通过 DC 插座 (P1) 向 DM9051 提供 5V 电源。为 DM9051 供电
p>
J30 开启：从 DC 插座 (P1) 向 ESP 12K (ESP32) 提供 5V 电源。
J30 OFF：5V 电源从 USB (J1) 向 ESP32-S2 供电
JP4
LED1
LED2
RJ45网络接口插座为10M和/100Mbps以太网，插座有LED1和LED2光信号。
（LED灯模式1：默认设置）
LED1 ：绿灯指示（链接/活动）。
开启：在线
关闭：不在线
> p>
Flash：数据传输
LED2：黄灯（连接时） ，网速光信号）
开启：100M全双工
关闭：10M 全双工
U3
DM9051
U2
ESP32-S2 模块：ESP-12K
SW1
开始按钮
SW2
重置按钮
LED4
自定义LED灯信号（GPIO2）
LED5
电源灯信号
J3
ESP32-S2 I/O
J2
ESP32-S2 I/O
J1
MicroUSB插座（USB5V供电及通讯）
表1
3-2. SPI硬件接线部分
ESP32 有线接入以太网方法：
DM9051NP 通过 SPI 接口控制内部寄存器并输出中断。ESP 12K ( ESP32-S2) 通过 SPI1 连接到 DM9051NP。
DM9051NP
ESP32 S2
SPI_CS
引脚 17
引脚13
SPI_CLK
引脚 18
引脚 16
SPI_MOSI
引脚 19
引脚 14
SPI_MISO
引脚 20
引脚 15
SPI_INT
固定 24
固定18
*ESP IDF 以太网示例 DM9051NP 模块：
ESP32官方例程示例/ethernet/介绍DM9051NP SPI接口，接线方法在下面链接的 README.md 中进行了描述。根据布线布局考虑，对 DM9051NP 和 ESP32 模块进行了修改，如图 3.2/图 3.3 所示。 ]left:.0001pt;">4.软件部分
4 [ k4]1.ESP32硬件开发的软件环境：ESP IDF
此实现使用 ESP-IDF（乐鑫物联网开发Framework）环境来开发网口通信、配置相关菜单、编译下载固件到 ESP32 12K 模块。有关如何搭建 ESP32 硬件开发软件环境，请参考上海乐鑫官方搭建教程，非常详细，为学生提供了完成开发环境的分步说明：
快速入门- ESP32 - ] — ESP -IDF 编程指南 la测试文档
4-2. ="margin-left:.0001pt;"> 1.) HTTP 概述
HTTP 协议如下。 超文本传输协议。 简而言之，通信是基于TCP传输层协议，采用客户端和服务器端架构，是一种应用层协议。
ESP IDF 描述了用法并提供设计文档。 允许学生使用 ESP-IDF 的各种功能。 此实现使用 ESP IDF 示例（示例）构建 HTTP 应用程序。
2.) ESP IDF 的 HTTP 接口：
ESP IDF 必须使用包含的 HTTP 接口，ESP HTTP 模块提供完整的 API 来支持 HTTP 应用程序。 源码请参见 IDF 目录下的 test_http_client.c 及其路径 esp-idf/components/esp_http_client/test
。 3.) HTTP请求
HTTP请求的格式是客户端向服务器发送请求动作，告知服务器自己的要求。
4.)HTTP消息
HTTP消息是数据块HTTP应用程序之间发送的HTTP消息分为HTTP请求消息和HTTP响应消息。
有关 HTTP 请求和消息的详细信息，我们这里就不讲了。 其他高级专家已在各个论坛上对其进行了详细介绍。 有兴趣的同学可以上网自行学习。
5.) ESP32 HTTP 接口概述
> p>
有关 ESP IDF 的更多信息，请直接参阅官方 ESP IDF 指南。 相关 URL 为：API 参考 - ESP32 - — ESP-IDF 编程指南最新文档
4-3. 有线以太网到 Wi[ k4]Fi 路由功能到 AP：ETH2AP
1.) 简介：
ESP32提供了一个官方例程，这个例程（ETH2AP）的功能是Ethernet + Wi-Fi Hotspot AP（Access Point）。同学们可以使用ESP IDF例子找到（esp [ k4]ide/examples/Ethernet) 链接 URL 为：
esp-idf/examples/ethernet/eth2ap at 1d7068e4be430edd92bb63f2d922036dcf5c3cc1 · espressif/ esp-idf · GitHub
2.) 如何使用 ETH2AP 示例
第 1 步：初始化有线以太网和无线热点模式（Wi-Fi AP模式：接入点）
步骤二：开启有线以太网接入路由/交换服务器/PCE、DHCP 服务器功能
步骤 3：ESP32 上的 Wi-Fi 打开 AP
第四步：将无线设备（智能手机）连接到 ESP32 的 Wi-Fi
详细内容，推荐给大家同学们可参考以下进阶文章：
ESP32 MCU学习笔记-06-（以太网）以太网转Wifi_Lovely_him博客-CSDN Blog_esp32 以太网
4-4. DM9051NP 驱动
DM9051NP 驱动源代码参考如下：
静态 void emac_dm9051_task(void *arg)
{
emac_dm9051_t *emac = (emac_dm9051_t *)arg;
uint8_t状态 = 0;
uint8_t *buffer = NULL;
uint32_t 长度 = 0;
while (1) {
// 无限期阻塞，直到任务通知
ulTaskNotifyTake( pdTRUE, portMAX_DELAY);
/* 清除中断状态*/
dm9051_register_read(emac , DM9051_ISR, &status);
dm9051_register_write(emac, DM9051_ISR, status);
/* 接收数据包*/
if (status & isr_pr) {
执行 {
长度 = ETH_MAX_PACKET_SIZE;
缓冲区 = heap_caps_malloc(长度, MALLOC_CAP_DMA);
if (!buffer) {
ESP_LOGE(TAG, 无接收缓冲区" );
else if (emac->parent.receive(&emac->parent,buffer,&length) == ESP_OK) {
left:.0001pt;"> if (长度) {
if (长度) {
"> emac->eth->stack_input(emac->eth , 缓冲区, 长度);
else {
免费（缓冲区）；
}
"边距-左:.0001pt;">}
样式 = "边距-left:.0001pt;"> }
}
vTaskDelete(NULL);
}
*DM9051NP ESP32 完整驱动代码链接：
大师版 esp-idf/esp_eth_mac_dm9051.c · espressif/esp-idf · GitHub
4-5其他说明
在从Github论坛下载DM9051NP示例代码之前，有同学反映连接是运行后出现断线，这是因为原来的ESP32轮询间隔需要改为10ms。 >
1.)ESP32 轮询间隔为 10ms。更改 ulTaskNotifyTake(pdFALSE, pdMS_TO_TICKS(50 )) ; 更改为第 257 行 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
2.) 删除原来的这行代码例如 /components/esp_eth/src/esp_eth_mac_dm9051.c
3.) 代码“dm9051_register_write(emac, DM9051_ISR, 0xFF); 到 emac_dm9051_task() 函数。
4.) 添加代码行“dm9051_register_write” I将要。 （emac, DM9051_ISR, 0xFF);" 到 emac_dm9051_receive() 函数。
5 从有线以太网到 Wi[k4 ]Fi AP 功能Demo 5-1) 测试架构及所需设备如下：
访问网页---路由---DM9051NP_ESP 12K模块手机
注意：根据当前的网络环境，您可能需要在路由器的WAN口和LAN口设置DHCP服务器。 /p>
图5.1中，手机通过模块直接连接到左边的路由器，获取动态IP后，走路由。到互联网。
5-2 ) ETH2AP 功能演示相关信息：
当您连接到使用智能手机通过无线 WiFi 连接模块，您将看到模块的 SSID 名称为“++eth2ap_9051_s2_56_06”。 这意味着该模块已支持 Wi-Fi。 单击它并输入您的密码。 : 12345678，连接成功后，手机可以通过模块上网。
协调终端上运行ETH-to-AP时，会显示相关配置信息。
模块上电后，USB口会有s2[e2ap]：以太网链路Up输出（图 5.2，ETH-]to-AP 终端中的消息）表明以太网已成功连接。 模块的 Wi-Fi AP 配置有 MAC 地址 00:60:6e:90:56:06，模块的以太网也配置有 MAC 地址 00:60:6e:90:56:06。 配置的两个MAC地址在上述透传功能的最底层硬件概念中都有各自的含义，不会出现在数据包传输内容中。 然后模块执行ETH2AP功能来发送和接收数据包。 当DM9051NP网口收到数据包时，直接通过Wi-Fi口转发。 从 Wi-Fi 端口接收到的数据包将原封不动地通过网络端口发送。 这称为“透明传输”。
5-3内网测试（内网）
这是华硕路由器（制造商使用ASUS RX3041（产品型号：ASUS RX3041）进行内网测试。 图中，手机通过模块直连左侧路由器，从路由DHCP服务器获取DHCP动态IP。 路由器位于 Intranet 的这一部分。 它本身就是一个网络站点，也是一个内网IP统治者。 因此，该路由必须具有静态IP。 由于这是内网（即 DHCP 服务器）的 IP 统治者，它为 DHCP 客户端（手机）分配动态 IP。 我查看了华硕路由器手册，发现预先配置的静态IP是192.168.6.1。
本次内网测试使用手机更新成功获取。 IP 后，电话会显示状态图像，指示 Wi-Fi AP 已连接。 然后，学生打开 Web 浏览器并访问路由器 Web 服务器的主页 192.168.6.1。 路由器将要求学生使用他们的帐户和密码登录。 如果你查看路由器的手册，你会看到帐户是admin，密码是admin。 登录后，您的手机可以访问路由器的Web服务器主页，完成ETH-to-AP内网测试。
5-4 Iperf 测试：
使用Iperf测试DM9051NP有线网口的性能。 采用20MHz的SPI时钟，得到如下TCP传输数据：
TX
10.34 mbps
RX
9.58 mbps
结束。
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