Перейти к содержанию

Как уменьшить потребление W5500?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

У W5500 почти весь ток уходит на физический уровень (PHY) — передатчик и приёмник витой пары. Поэтому экономия возможна в двух направлениях: замедлить PHY или выключить его.

Режим W5500 (3,3 В, 25 °C)Ток по даташитуМощность (наш расчёт)
Связь 100 Мбит/с128 мА0,42 Вт
Передача 100 Мбит/с132 мА0,44 Вт
Связь 10 Мбит/с75 мА0,25 Вт
Передача 10 Мбит/с79 мА0,26 Вт
Нет связи (автосогласование)65 мА0,21 Вт
Power Down13 мА0,04 Вт

10 Мбит/с вместо 100

Для датчиков и управления скорости 10 Мбит/с хватает с запасом. Режим задают выводами PMODE[2:0] (000 или 001 — 10BASE-T без автосогласования) либо программно. Ток при этом падает примерно на 50 мА.

Режим Power Down

Режим включают регистром PHYCFGR по адресу 0x002E: бит OPMD = 1 разрешает задавать режим из регистра, поле OPMDC = 110 выбирает Power Down, после чего PHY нужно сбросить битом RST — записать 0, затем 1. Наш пересчёт: это значения 0x70, затем 0xF0. Выводами PMODE этот режим не включается.

В Power Down остаётся 13 мА — в десять раз больше, чем у ENC28J60 во сне (1,2 мА, см. «Почему греется ENC28J60?»). Для устройства на батарейках это всё ещё много, поэтому модуль чаще обесточивают P-канальным ключом и после включения заново настраивают: сеть, сокеты и режим PHY.

Wake on LAN

W5500 умеет будить микроконтроллер по «волшебному пакету» UDP — вывод INTn уходит в низкий уровень. Но для этого PHY должен работать, так что экономит это ток микроконтроллера, а не самого W5500.

Подключение и регистры описаны на странице W5500, выбор Ethernet-микросхемы для своего проекта — в статье «Ethernet для микроконтроллера».

Похожие вопросы

Можно ли включить Power Down у W5500 перемычками PMODE?

Нет: среди комбинаций выводов PMODE[2:0] режима Power Down нет, код 110 для выводов не используется. Перевести PHY в Power Down можно только программно — битами OPMD и OPMDC регистра PHYCFGR.

Сохраняются ли настройки W5500 в режиме Power Down?

Да: Power Down выключает только PHY, регистры и буферы W5500 остаются под питанием. Это режим только PHY — так он и назван в таблице характеристик, — а сама микросхема остаётся под питанием и потребляет 13 мА; режим задаётся тем же регистром, через который его потом выключают. После возврата в рабочий режим PHY снова сбрасывают битом RST и ждут установления связи.

Сколько проработает W5500 от аккумулятора 18650?

Наш расчёт для элемента 2800 мА·ч: при 128 мА постоянной связи 100 Мбит/с — около 22 часов, при 75 мА на 10 Мбит/с — около 37 часов, без учёта микроконтроллера и потерь стабилизатора. Поэтому в батарейных устройствах W5500 включают только на время обмена.

Источники

  1. WIZnet. W5500 Datasheet, Version 1.1.0 (17 Dec 2022) — с. 1 — поддержка Power Down и Wake on LAN по UDP; табл. выводов — PMODE[2:0] задают режим PHY (000–100 и 111, комбинации 101 и 110 не используются); регистр PHYCFGR (адрес 0x002E): бит 7 RST — сброс PHY нулём, бит 6 OPMD — режим из OPMDC вместо выводов, биты 5–3 OPMDC, 110 — Power Down mode, после записи OPMD и OPMDC нужно сбросить PHY битом RST; разд. 5.3 — IDD 132 мА в работе и 13 мА в Power Down; разд. 5.4 (3,3 В, 25 °C) — 128 мА связь 100 Мбит/с, 75 мА связь 10 Мбит/с, 65 мА без связи, 132 и 79 мА при передаче
  2. Microchip. ENC28J60 Stand-Alone Ethernet Controller with SPI Interface, DS39662E — табл. 16-1 — для сравнения: ток в режиме сна 1,2 мА тип., 2,0 мА макс.

Нашли ошибку?

Смотрите также