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通过网络卸载实现Unattackable——WIZnet W7500上手

安全MCU   网络卸载   WIZnet   W7500   TCP/IP   offload   IOP   
  • 作者：Oranger
  • 来源：21ic
  • [导读]
  • 号称牢不可破的W7500是来自韩国WIZnet的自主研发MCU，独特的网络卸载功能是其最大特色。到底有没有这么神？我们来一探究竟。

1、W7500简介及WIZnet 的产品介绍

W7500是WIZnet 发布的一款ARM Cortex-M0内核带硬件TCP/IP协议栈的网络卸载处理器(Internet Offload Processor)。W7500集成了硬件以太网MAC的TCP/IP 协议栈，支持TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP 以及 PPPoE协议，可以应用在各种需要联网的嵌入式平台特别是物联网领域。

WIZnet 的产品大家比较熟悉和使用较多应该是W5500，这是一个内嵌硬件TCP/IP协议栈网络控制芯片，通过SPI等接口和MCU进行通信。WIZnet 主要的2类产品是

IOP (Internet Offload Processor) 和 iEthernet (Ethernet Controller Chip)，前者是带MCU和硬件TCP/IP协议栈的处理器后者是一个单纯带硬件TCP/IP协议栈的网络控制芯片：

WIZnet1.jpg

除此之外，WIZnet 还有一些网络模块类的产品，感兴趣的可以到官方查看:http://www.wiznet.io/product/

作为WIZnet 独一无二的技术----硬件TCP/IP协议栈提供比软件的TCP/IP协议栈更加稳定和高效的网络连接方案，众所周知，软件的协议栈不可避免有

bug或者漏洞存在，而且移植起来也很麻烦，占用FLASH和内存空间，使用的时候处理数据的效率也很有限，但是硬件的TCP/IP协议栈安全、高效、易用的特点可以解决上面提到的这些问题。

WIZnet2.jpg

硬件TCP/IP协议栈非常适合低端的不需要运行OS的设备上，通过提供优于软件协议栈的性能和稳定性，IOP 和iEthernet 可以广泛用在各类需要联网的设备上。

WIZnet3.jpg

硬件TCP/IP协议栈还有一个非常大的优点是安全性，对于溢出、欺骗、注入等常见的网络攻击有较好的防御功能，可以保护物联网系统安全稳定的运行。

WIZnet4.jpg

相比软件协议栈硬件TCP/IP协议栈有较高的吞吐率，TOE (TCP卸载引擎)可以在设备遭受大流量的DDoS攻击时快速的进行响应处理。

WIZnet5.png

W7500总体配置如下：

ARM Cortex-M0

· 最大时钟频率 48MHz

全硬件TCP/IP核

· 8个socket

· 每个socket拥有最大32KBSRAM

· MII(介质无关接口)

内存

· Flash：128KB

· SRAM：16KB到48KB(如32KB socket 缓存已用，最小可用16KB，如果socket缓存未用，最大可用48KB)

· 用于Boot程序存储的ROM：6KB

时钟，复位及供给管理

· POR(上电复位)

· 稳压器：3.3V到1.5V

· 8到24MHz的外部晶体振荡器

· 内部内部8MHz的阻容振荡器

· 用于CPU时钟的锁相环

ADC

· 12bit，8ch，1Msps

DMA

· 6路DMA 控制器

· 外设: UARTs, SPIs

GPIO

· 53 I/Os (16 IO x 3ea, 5 IO x 1ea)

调试方式

· 串行调试 (SWD)

定时器/PWM

· 看门狗*1 (32位减法计数器)

· 计时器*4 (32位或16位减法计数器)

· PWM*8 (带有6位可编程预分频器的32计数器/定时器)

2、WIZwiki-W7500开发套件简介

本次测试的WIZwiki-W7500的主控MCU是W7500，W7500是一款ARM Cortex-M0 内核带 Hardwired TCP/IP的MCU，但是并没有Ethernet PHY，WIZwiki-W7500上

使用了外部的PHY，WIZnet开发 的W7500P是带有Ethernet PHY。

WIZnet6.jpg

WIZwiki-W7500的主要外设：

外扩的PHY支持MII和RMII 2种模式

External Ethernet PHY：

●IP+ IC10GA

●Single Port 10/100 MII/RMII/TP/Fiber Fast Ethernet Transceiver

●Auto MDI/MDIX function

●Supports MDC and MDIO to communicate with the MAC

下载接口使用了CMSIS-DAP 可以方便的进行调试下载，使用BIN文件可以直接拖放到U盘进行程序更新。

CMSIS-DAP：

●LPC11U35FHI33/501, ARM Cortex-M0 Core, NXP

●Drag-n-drop programming

●USB Serial Port

●Easy to use C/C++ SDK

2种系统复位，RGB LED和SD卡插槽。

MISC:

●5V USB Power or 5V header supply

●2 system SW – RESET SW, BOOT SW

●RGB LED

●Micro SD card slot

丰富的接口

Connector：

●USB Mini B Type

●Slim Size RJ45(with transformer)

●Arduino compatible pin headers

●SWD Header (1.27mm and 2.54mm)

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