零基础也能搞懂W5500：MAC与IP配置从入门到实战
你有没有遇到过这种情况：STM32代码烧好了，SPI通信也通了，但就是ping不通W5500？或者设备连上局域网后，别人发的数据收不到，自己发的又像石沉大海？
别急——90%的问题都出在最基础的MAC和IP配置上。今天我们就来“扒一扒”W5500这块热门以太网芯片背后的真相，手把手带你搞定网络初始化，让你的嵌入式设备真正“活”起来。
为什么选W5500？它到底强在哪？
市面上做嵌入式以太网的方案不少，为啥很多人一上来就选W5500？关键就在于两个字：省心。
传统做法是MCU跑轻量级TCP/IP协议栈（比如LwIP），这对主控资源要求高，调试复杂，动不动就卡死或丢包。而W5500直接把整个TCP/IP协议栈“焊”进了芯片里，相当于给你的单片机配了个专职网络协理员——数据封装、重传、校验全由硬件完成，MCU只需要通过SPI下命令就行。
更贴心的是，它自带PHY，不用外挂物理层芯片，接个RJ45和网络变压器就能上网。无论是用STM32、ESP32还是Arduino，都能快速接入以太网。
所以一句话总结：
W5500 = 硬件协议栈 + 内置PHY + SPI接口 + 易开发
但再好用的工具，第一步没走对，后面全是白搭。而这第一步，就是正确设置MAC地址和IP参数。
MAC地址：你的设备身份证
它是什么？为什么不能乱设？
MAC地址全称叫“媒体访问控制地址”，是设备在局域网中的唯一物理标识，就像身份证号一样。长度6字节，通常写成00:08:DC:1A:2B:3C这样的格式。
当你的设备要跟路由器或其他主机通信时，底层是以太网帧传输，这时候靠的就是MAC地址寻址。如果MAC错了，哪怕IP配得再准，数据也送不出去。
举个例子：你想寄一封信，写了对方正确的城市和街道（IP地址），但忘了贴名字和门牌号（MAC地址），邮局根本不知道该交给谁。
W5500怎么存MAC地址？
答案藏在一个叫SHAR的寄存器里，全称是Source Hardware Address Register，地址为0x0009。这个寄存器占6个字节，正好放一个MAC地址。
uint8_t mac_addr[6] = {0x00, 0x08, 0xDC, 0x11, 0x22, 0x33};其中前三个字节00:08:DC是WIZnet官方注册的OUI（组织唯一标识符），你可以放心使用，既合法又能避免冲突。后三个字节可以自定义，建议按项目或批次分配，便于管理。
常见坑点提醒
- ❌不要设成全0：
00:00:00:00:00:00表示无效地址，ARP请求都不会响应。 - ❌避开广播地址：
FF:FF:FF:FF:FF:FF是广播MAC，不能作为本机地址。 - ⚠️避免重复：同一局域网内两台设备MAC相同会导致ARP混乱，通信瘫痪。
- ✅推荐固化写入：在程序启动时一次性写入SHAR，无需每次重新配置。
实际操作代码
void w5500_set_mac_address(uint8_t *mac) { // 向SHAR寄存器写入6字节MAC地址 w5500_spi_write(0x0009, WIZCHIP_COMMON_REG, mac, 6); }这里的w5500_spi_write是底层SPI函数，具体实现依赖平台。例如在STM32 HAL库中可能是：
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, tx_buffer, len, 100);只要确保SPI能正常读写，这段代码就能让W5500“认得清自己是谁”。
IP、子网掩码、网关：构建网络身份的三要素
有了MAC还不够，你还得告诉网络：“我住哪条街（IP）”、“属于哪个小区（子网）”、“出门走哪条路（网关）”。这三个参数缺一不可。
关键寄存器一览
| 参数 | 寄存器 | 地址 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| IP地址 | SIPR | 0x000F | 本机IPv4地址 |
| 子网掩码 | SUBR | 0x0001 | 划分本地网络范围 |
| 默认网关 | GAR | 0x0001 | 外部通信出口 |
注意：SUBR和GAR起始地址一样，但内部偏移不同，在调用时要分别处理。
比如你要设置：
uint8_t ip[4] = {192, 168, 1, 100}; uint8_t subnet[4] = {255, 255, 255, 0}; uint8_t gateway[4]= {192, 168, 1, 1};对应的写入函数如下：
void w5500_init_network(void) { w5500_spi_write(0x000F, WIZCHIP_COMMON_REG, ip, 4); // SIPR w5500_spi_write(0x0001, WIZCHIP_COMMON_REG, subnet, 4); // SUBR w5500_spi_write(0x0005, WIZCHIP_COMMON_REG, gateway, 4); // GAR (0x0001+4) }看到没？GAR其实是从0x0005开始写的！因为SUBR占了前4字节，GAR紧接着其后。
这点很容易被忽略，导致网关没生效，结果设备只能局域网通信，无法访问外网。
DHCP：让设备自己“找饭吃”
静态IP适合固定环境，比如工厂里的PLC、智能家居主机。但如果你做的是一款消费类产品，插上网线就要自动联网，总不能让用户一个个输IP吧？
这时候就得上DHCP——动态主机配置协议。
虽然W5500本身不运行DHCP协议栈，但它可以通过UDP Socket发送DHCP报文，配合MCU端的软件逻辑实现自动获取IP。
流程大概是这样的：
- 先用临时MAC初始化W5500；
- 创建UDP Socket，向局域网广播
DHCP Discover； - 接收到路由器返回的
DHCPOffer，提取IP、子网、网关； - 发送
DHCP Request确认； - 成功后将参数写回SIPR/SUBR/GAR，进入工作状态。
听起来复杂？其实已经有成熟的开源库帮你封装好了，比如WIZnet官方提供的wiznet_io_lib或 Arduino 平台上的Ethernet.h库。
对于初学者来说，建议先掌握静态IP配置，确保基本通信稳定后再尝试集成DHCP功能。
联网失败？这些排查技巧你必须知道
即使代码看起来没问题，实际调试中依然可能遇到各种“玄学”问题。以下是几个高频故障及应对策略：
🔴 现象一：电脑ping不通W5500
- ✅ 检查是否已正确写入SIPR、SUBR、GAR；
- ✅ 确保PC与W5500在同一子网（如都是192.168.1.x）；
- ✅ 查看PHY链路状态（寄存器
PHYCFGR），bit0应为1表示Link UP； - ✅ 用Wireshark抓包，看是否有ARP请求发出。
🟡 现象二：能ping通，但TCP连接失败
- ✅ 检查Socket模式是否正确配置（TCP Server/Client）；
- ✅ 监听端口是否被防火墙拦截；
- ✅ 是否调用了
listen()并成功打开Socket。
🔵 现象三：偶尔断连、数据丢失
- ✅ 检查电源稳定性，W5500对噪声敏感，建议使用LDO供电；
- ✅ PCB布线是否规范，XTAL和HBIAS需远离干扰源；
- ✅ 加上看门狗机制，网络异常时自动重启恢复。
工程实践建议：不只是会写代码
要想做出稳定可靠的网络产品，光会配置寄存器远远不够。以下是一些来自实战的经验之谈：
1. 上电自检：写完一定要读回来验证
// 写入后立即读取验证 w5500_spi_read(0x000F, WIZCHIP_COMMON_REG, read_ip, 4); if (memcmp(read_ip, expected_ip, 4)) { printf("Error: IP write failed!\r\n"); }别小看这一步，很多烧录错误、SPI时序问题都能提前发现。
2. 参数可配置化：别把IP写死在代码里
把MAC/IP信息存在Flash或EEPROM里，支持串口命令修改。这样在现场部署时就不必重新烧程序。
3. 日志输出：调试神器
加一句串口打印：
printf("Current IP: %d.%d.%d.%d\r\n", ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);能让现场问题排查效率提升十倍。
4. 硬件设计也要讲究
- 使用磁珠隔离数字地与模拟地；
- 晶振尽量靠近芯片，走线等长；
- HBIAS引脚加滤波电容；
- RJ45外壳接地良好。
这些细节决定了你的设备是“能跑demo”还是“能卖产品”。
结语：迈出联网第一步，远比想象中重要
很多新手觉得：“不就是设个IP嘛，有那么难？”
可现实是，绝大多数人的第一个网络项目，都倒在了这一步。
而当你真正理解了MAC的作用、弄明白了SUBR和GAR的区别、亲手抓到了第一帧ARP请求，你会发现：原来网络并没有那么神秘。
W5500的强大之处，不仅是它替你扛下了协议栈的重担，更是它把复杂的网络通信，变成了清晰可见的寄存器操作。只要你愿意动手去看手册、去试代码、去抓包分析，就没有跨不过去的坎。
下一步，你可以尝试：
- 让W5500作为TCP服务器接收手机APP连接；
- 搭建HTTP服务实现网页远程控制；
- 接入MQTT，把数据上传到云平台。
每一步，都是从这一组简单的MAC和IP配置开始的。
如果你正在调试W5500，欢迎在评论区分享你的踩坑经历，我们一起解决！
