一、芯片簡介
引用百度百科對芯片的一個簡介，我就不再贅述。
W5300的目標是在高性能的嵌入式領域，如多媒體數據流服務。與WIZnet現有的芯片方案相比較，W5300在內存空間和數據處理能力等方面都有很大的提高。
W5300特別適用於IPTV，IP機頂盒和數字電視等大流量多媒體數據的傳輸。通過一個集成有TCP/IP協議和10/100M的以太網MAC和PHY的單芯片可以非常簡單和快捷地實現Internet連接。
W5300與主機（MCU）采用總線接口。通過直接訪問方式或間接訪問方式，W5300可以很容易與主機接口，就像訪問SRAM存儲器。W5300的通信數據可以通過每個端口的TX/RX FIFO寄存器訪問。由於這些特性，即使一個初學者也很容易使用W5300實現Internet連接。
應用領域
W5300在很多嵌入式系統中都非常適用，包括：
- 家庭網絡設備：機頂盒，PVR和數字多媒體設備。
- 串口轉以太網：訪問控制，LED顯示等
- 並行接口轉以太網：POS/微型打印機，復印機
- USB轉以太網：存儲設備，網絡打印機
- GPIO轉以太網：家庭網絡傳感器
- 安防設備：DVR，網絡攝像頭
- 工廠和建築自動化
- 醫療監控設備
- 嵌入式服務器
W5300的使用，和我們常用的協議或者控制芯片一樣，都是采用總線方式對其寄存器進行配置，從而實現相應的功能。W5300的配置，大致分為三個過程：上電初始化、通用寄存器配置和socket寄存器配置三個過程。
二、上電初始化
上電后，利用\RESET管腳對W5300進行初始化。RESET信號低電平至少持續2us，為了使鎖相環邏輯穩定，復位信號恢復高電平后至少等待10ms。
復位完成后，對W5300進行通用寄存器配置。
三、通用寄存器配置
W5300每個通用寄存器的詳細說明及每一位代表什么含義，請參見官方手冊。采用間接地址配置模式，W5300的基地址是0x08000。在FPGA對其配置時，是從上到下的順序。
在通用寄存器配置完成之后，實際上嵌入式系統就可以進行物理連接了，當接入PC時，就可以ping通系統，從而驗證通用寄存器配置是否成功。
四、Socket寄存器配置
完成W5300初始化以后，W5300可以以TCP、UDP、IPRAW或MACRAW的方式打開Socket發送或接收數據。
在本設計中，W5300工作在TCP服務器模式下。為了實現TCP通信，需要對Socket0（W5300可以支持8個獨立socket）進行初始化設置，然后進行偵聽設置，完成TCP服務器建立，最后等待建立連接。
通過Socket0模式寄存器S0_MR(P3：P0)和Socket0端口寄存器S0_PORTR分別設置通信協議和本機端口號(在TCP服務器模式，稱之為偵聽端口號)，然后向Socket0控制寄存器S0_CR中寫入0x0001執行OPEN命令，執行完OPEN命令后，如果Socket0狀態寄存器S0_SSR改變為SOCK_INIT（0x13），則Socket0的初始化設置完成；再向S0_CR中寫入0x0002執行偵聽命令，若S0_SSR改變為SOCK_LISTEN（0x14），則偵聽完成，W5300設置為TCP服務器；最后等待S0_SSR改變為SOCK_ESTABLISHED（0x17），若S0_SSR變為預期值，則建立了Socket0連接，可以進行數據通信。
五、接收數據
當W5300控制器收到接收數據控制命令時，進入接收數據狀態。W5300接收數據的程序流程如下圖所示。
首先要判斷Socket0的RX存儲器中是否有接收到的數據，即讀取Socket0接收數據報長度寄存器S0_RX_RSR的值，並判斷該值是否等於零。如果S0_RX_RSR的值等於零，表示沒有數據接收，則繼續判斷，否則說明Socket0的RX存儲器接收到數據，則進入下一步接收數據操作。
當存儲器中接收到數據時，要進一步判斷Socket0模式寄存器S0_MR的對齊控制位（ALIGN），若S0_MR[8] = 0（0表示沒有對齊），則從Socket0的RX_FIFO寄存器S0_RX_FIFOR中讀取需要接收的數據字節長度（這樣做是由TCP/IP協議數據格式來確定的），否則從S0_RX_RSR中讀取數據字節長度。實際上，在對齊的判斷過程中，潛在的判斷了數據字節是不是偶數，對齊則為偶數（S0_MR[8] = 1）。
得到數據字節長度信息后要將其轉換為數據字長度，在TCP通信過程中，當每次收到的數據包的字節數為偶數時，S0_MR[8]（ALIGN）為‘1’，刪去附在接收數據包中的PACKET-INFO（數據的字節數），可以使讀取數據的操作大大增強。如果收到的數據長度字節數為奇數，那么將添加一個啞字節，主機必須首先讀取這個啞字節並丟棄它。從PACKET-INFO的字節長度信息可以判斷數據包的最后一個字節是否為啞字節。字數作為讀取S0_RX_FIFOR中接收內容的循環控制量。注意，字數的大小與數據總線寬度有關，本系統采用16位總線，所以包含2個字節。
最后，要在向S0_CR寫入0x0040，執行REVC命令，告知主機W5300已經完成數據的讀取。
六、數據發送
當W5300控制器收到發送數據控制命令時，進入發送數據狀態。W5300發送數據程序流程如圖所示。
首先讀取Socket0剩余存儲空間寄存器S0_TX_FSR，並判斷S0_SSR當前的狀態，若既不處於連接狀態（SOCK_ESTABLISHED），也沒有接收到連接斷開請求（SOCK_CLOSE_WAIT），則直接關閉端口。
判斷要發送數據的字節長度是否小於發送寄存器剩余空間的大小，如果小於等於剩余空間，則將需要發送數據字通過S0_TX _FIFOR復制到Socket0的TX存儲器中，然后再將發送數據字節長度值寫入Socket0的寫長度寄存器S0_TX_WRSR，告知W5300需要向上位機發送數據的字節數。最后向S0_CR寫入0x0020執行SEND命令，W5300收到此命令后對接收到的數據進行協議處理，並發送到網絡中。數據發送完成后，Socket0的中斷寄存器S0_IR會產生發送完成(SEND_OK)中斷（用於檢測上一次是否發送完成），中斷值為0x0010，軟件清除該中斷后表示完成一次發送。如果是第一次發送，則不需要檢測SEND_OK。
七、其他說明
1、作為客戶端
當嵌入式系統作為客戶端時，在配置W5300過程中，唯一與服務器模式不同的是，不用配置socket寄存器S0_CR的監聽模式，改為配置服務器IP和端口號，然后采用寫入連接connect。
2、時鍾信號的選擇
W5300一般選擇內部PHY模式，時鍾信號可以由內部振盪器（外接晶振）或外部振盪器產生。我的設計中外部振盪器由FPGA的PLL產生25MHz的時鍾。
