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DM9051NP SPI介面Pin count比乙太網PHY的RMII mode數量少，PCBA佈局走線可更精簡，而DM9051NP driver方面，由於source code已出現在ESP IDF中，可見可靠度以及資料送收性能得到ESP32肯定。在ESP32 SPI clock 20MHz情況下，DM9051NP能充分發揮乙太網資料送收性能，相關 Iperf 測試數據，請參考第5章節。

此DM9051 ESP32 12K(以下簡稱 『開發版』)是基於安可信ESP-12K來設計，以SPI介面轉乙太網IC：DM9051NP，為ESP-12K (核心模組：ESP32-S2) 增加了Ethernet功能，其中，DM9051NP只佔用了4根GPIO，原本ESP32參考設計為乙太網PHY，在RMII模式下，需佔用10根GPIO!

同樣地，DM9051NP也適合用在ESP32-WROOM32(核心模組：ESP32)的乙太網應用上，在有限數量GPIO介面，使用DM9051NP SPI介面轉乙太網IC，空出來的GPIO能讓MCU更方便開發。

ESP32-S2 提供豐富的介面，包括SPI，I2S，UART，I2C，LED PWM，LCD， Camera 介面，ADC，DAC，觸摸感測器，溫度感測器和多達43 個GPIO。

ESP-12 K 是由安信可科技開發的Wi-Fi 模組，該模組核心處理器ESP32-S2 是一款高集成度的低功耗Wi-Fi 系統級芯片 (SoC)，專為物聯網 (IoT)、移動設備、可穿戴電子設備、智慧家居等各種應用而設計。

DM9051NP SPI介面IC是為了方便物聯網行業進行乙太網通信而開發出的解決方案。DM9051NP是帶有標準串列外設介面（Serial Peripheral Interface，SPI）的獨立乙太網控制器。DM9051NP符合IEEE 802.3 規範，還能以DMA 模式來傳輸，實現資料快速傳送。DM9051NP通過1個interrupt和SPI介面來進行與MCU的通訊，資料傳輸規格為10/100 M。

此開發版利用HTTP協議，完成Wi-Fi轉傳乙太網的透傳功能，而兩端數據包進行雙向即時轉傳。

在透傳功能運行時，將開發版當作一個小網關 (無線熱點Wi-Fi AP)，讓手機或平板等透過無線連上線，開發版會要求輸入密碼，待登入後，此時DM9051NP會釋放出ESP32 AP access point（eth2ap的功能），當手機連線後，不是開發版負責分發DHCP動態IP給手機，是router的DHCP Server進行動態IP分配，讓DM9051NP取得IP，接著ESP32-DM9051-eth2ap進行數據透傳，成功連線並訪問網頁。

如果router沒有DHCP Server功能的話，使用者可對手機設置靜態IP，也可訪問網頁。

此開發版規格如下：

J29

J30

LED1

LED2

ESP32-S2 & DM9051NP的硬體設計：

DM9051NP通過SPI介面控制內部Register，並有interrupt輸出介面。ESP32-S2通過SPI1和DM9051NP相連，參考設計如下：

在ESP32官方 routine code: ESP IDF examples/ethernet/中，介紹了DM9051NP SPI介面的硬體設計方法，下面鏈結網址的說明文檔README.md中，有建議線路的設計。請同學注意，此開發版的DM9051NP與ESP32-S2，基於走線以及IC擺放位置考量，做成如圖3.2.1/圖3.2.2的設計變更。 github.com/espressif/esp-idf/tree/1d7068e4be430edd92bb63f2d922036dcf5c3cc1/examples/ethernet

此開發手冊使用 ESP-IDF (Espressif IoT Development Framework) 來開發乙太網口通訊，配置相關功能表，compiler以及下載routine code到 ESP32 S2。

對於如何搭建ESP32 開發環境，請各位同學參考ESP32官方搭建教學，這裡寫得很詳細，會帶著同學完成： https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html

HTTP協議是Hyper Text Transfer Protocol超文字傳輸協定的縮寫，基於TCP傳輸層協議進行通信，採用Client端與Server端架構，屬於應用層協定。

ESP IDF有提供軟體模組使用和設計文檔，讓同學運用ESP-IDF的各項功能，此開發版即是在ESP IDF範例(Example)中構建HTTP的應用程式。

ESP IDF自帶的HTTP介面的使用， ESP HTTP模組提供了完整的API以支援HTTP的應用，而source code，請同學參考IDF目錄下的test_http_client.c，其路徑為esp-idf\components\esp_http_client\test

HTTP請求格式是Client端往Server端發送請求動作，告知Server自己的要求。

HTTP報文是HTTP應用程式之間傳輸的資料塊，HTTP報文分為HTTP請求報文和HTTP回應報文。

對於HTTP請求與報文的詳細內容，在這裡就先不談了，已經有其他先進在各論壇做了詳細介紹，有興趣的同學可上網自行學習。

請同學直接參考ESP IDF的官方指南，那邊介紹得更多更詳細，相關網址如下： https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/index.html

ESP32提供官方routine code (ETH2AP) ，也就是乙太網+Wi-Fi熱點AP，各位同學可在ESP IDF範例 (esp-ide/examples/Ethernet)找到，鏈結網址如下： https://github.com/espressif/esp-idf/tree/1d7068e/examples/ethernet/eth2ap

步驟1：初始化有線乙太網以及無線熱點模式(Wi-Fi AP mode)

步驟2：乙太網接入router，開啟DHCP server功能

步驟3：開啟 ESP32的Wi-Fi AP

步驟4：無線設備 (智能手機) 連接 ESP32的Wi-Fi

*詳細內容，建議各位同學參考這位先進的文章： https://blog.csdn.net/Lovely_him/article/details/117754768

DM9051NP driver的source code 參考如下：

*ESP IDF 的DM9051NP source code 完整鏈結： https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/components/esp_eth/src/esp_eth_mac_dm9051.c

有些同學反應，之前他們從Github論壇下載DM9051NP sample code，執行後會出現連上線後，有斷線情況。經過分析試驗後，其原因是原本ESP32的polling間隔時間為50ms，要改成10ms。相關修改建議如下：

(1) ESP32 polling的間隔為改成10ms”， 將ulTaskNotifyTake(pdFALSE, pdMS_TO_TICKS(50));改成Line 257 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));

(2) 請刪除原本example的這一行代碼/components/esp_eth/src/esp_eth_mac_dm9051.c

(3) 增加此行代碼 "dm9051_register_write(emac, DM9051_ISR, 0xFF);"到 emac_dm9051_task() function的部分。

(4) 增加此行代碼 "dm9051_register_write(emac, DM9051_ISR, 0xFF);" 到emac_dm9051_receive() function. 的部分。

訪問網頁---路由---DM9051NP_ESP 12K模塊 >>手機

註:請依照當時的網路環境，同學需要對路由的WAN口以及LAN口做DHCP server設置。

在圖5.1.1中，手機經由開發版，直接連線到左方的router，此router提供DHCP server。所以，手機向router得到DHCP動態IP後，經過router連線到網際網路。

以手機透過WiFi來連上模塊，手機WiFi進行掃描後，可找到開發版的SSID 名稱為+++eth2ap_9051_s2_56_06”，表示開發版的Wi-Fi已經準備好。點選後，輸入Password : 12345678，成功連線後，手機就可透過開發版來上網。

我們可以在調適終端上看到ETH2AP運行後，相關的設置訊息：

開發版接上電源後，看到USB埠列印s2[e2ap]: Ethernet Link Up (如圖5.2.1，ETH2AP’s message in the terminal) 表示乙太網路成功連線。開發版的Wi-Fi AP配置了MAC位址：00:60:6e:90:56:06，而開發版的乙太網也同樣配置了MAC位址00:60:6e:90:56:06。這兩個配置的MAC位址，在之前提到的透傳功能中，在最底層的硬體概念上有它的意義，並且，不會出現在收送的數據包之內容中。接著，開發版運行ETH2AP功能，進行收送數據包，從DM9051NP網口收到數據包，就原封不動地透過Wi-Fi口轉送出去，從Wi-Fi口收到數據包也原封不動由網口轉送出去，此為『透傳』。

這裡以華碩router (產品型號：ASUS RX3041) 來進行內網測試，圖中手機經由開發版直接連線左方的router，並且從router的DHCP server得到DHCP動態IP。開發版在內網這一段區域，它本身是一個網絡站點，而且是內網的IP支配者。所以，router必定預先有一個靜態IP，由於它是內網的IP支配者 (就是DHCP server) ，所以，會分配動態IP給DHCP Client端 (手機)。經查看華碩router手冊，找到預先配置的靜態IP為192.168.6.1。

此內網測試，在手機成功取得動態IP後，會出Wi-Fi AP已連上的狀態圖案。此時，同學開啟網頁流覽器(Browser as Google)來訪問前述的192.168.6.1，也就是router的web server首頁，會要求同學登入帳戶與密碼，查看router手冊後，得知帳戶是admin，密碼也是admin。登入後，手機即可訪問router的web server首頁，完成ETH2AP內網測試。

以Iperf測試DM9051NP乙太網送收性能，在SPI clock 20MHz下，獲得網口性能數據：