以太网接口芯片CH395与ENC28J60对比

单片机联网芯片CH395与ENC28J60对比

目前较成熟的单片机联网方案有CH395和ENC28J60，都是被常用到的芯片，这两种芯片分别为片上自带TCP/IP协议栈和未带TCP/IP协议栈，其中ENC28J60片上不带TCP/IP协议栈成本略低而CH395为内置TCP/IP协议栈芯片（仅需消耗较少单片机资源），其单片机命令操作方式让用户实际使用起来更方便。

CH395 ENC28J60

生产厂家WCH沁恒Microchip

TCP/IP实现方式内置（基本不消耗单片机RAM和Flash

资源）无（单片机端加载，消耗单片机RAM 和FLASH资源）

PHY 10M/100M自适应（支持直连和交叉线）10M

MAC 有有

接口串口/并口/SPI(30MHZ) SPI（最高10MHZ）

RAM 24K 8K

Socket 8个，独立通道互不影响可分配多个，但Socket增多会导致MCU

效率大幅降低

工作电压 1.8V/3.3V 3.45V

工作电流10M BASE-T：80ma

100M BASE-T：150ma

10M BASE-T:250ma

时钟30MHZ 25MHZ

App例程官方库，规范、可移植性强（wch官网

可直接下载）第三方库，可移植性差，稳定性不确定

开发周期有网络基础的一周内可完成周期较长

实测ping返回速率平均0ms 平均2ms

实测SPI方式网络通讯速率10Mbps 0.3Mbps

实测并口方式万国通讯速率12.5Mbps 无

操作方式命令操作，简单方便寄存器操作

工作温度范围工业级：-40 - 85度工业级：-40 - 85度

芯片封装LQFP64M SPDIP/SSOP/SOIC/QFN28

8路GPIO（用于扩展单片机IO）无

附加功能：

4K EEPROM 无

1、硬件参数对比

（1）ENC28J60

芯片结构方面，结构比较简单，通过内置MAC+PHY芯片来实现简单的以太网物理层连接，用户需要自己创建或市场上的第三方库方能实现应用层的设计； PHY芯片方面，内置了一块10M BASE-T芯片，基本可以满足目前通信需要；接口方面，采用最高10MHz的SPI接口；缓存方面，ENC28J60仅提供8KB内部收发缓存，在目前处理大量数据要求的背景下显得捉襟见肘。

（2）CH395

芯片结构方面，内部由TCP/IP协议栈+MAC+PHY构成，拥有非常完善的官方应用库，极大缩短开发周期，可以完美实现以太网接入要求；PHY芯片方面，10M/100M BASE-T自适应芯片让CH395表现更为出色；接口方面，CH395采用串口、并口和SPI口三种方式任选，新的高效SPI协议支持30MHz速率；缓存方面，CH395内置24KB收发缓存，用户可以同时使用8个Socket独立通信，且各个Socket之间互不影响。

2、TCP/IP协议栈对比

ENC28J60采用的是传统的软协议操作，需要主控MCU不断的响应中断，这在很大程度上占用了MCU的资源来跑软

协议栈。经过测试发现，随着需要响应的事件增多，MCU的处理效率直线下降，会严重影响通信质量。

CH395内置TCP/IP协议栈在芯片内完成TCP/IP通讯请求，基本上不占用MCU内部资源，能够将节约出的MCU资源用到更需要的地方。测试结果显示，当同时开启多个Socket进行数据通信，MCU处理能力基本不受影响，这对通信质量以及MCU的寿命都是关键性因素。

3、Ping返回速率对比：

（1）Ping返回速率测试（直连）

ENC28J60ping返回速率测试

CH395 ping返回速率测试

以上对比可以看出：ENC28J60平均返回延迟2ms，CH395没有返回延迟。

（2）代码量对比

代码量也是工程技术中需要考虑的一个重要因素，代码量的大小对单片机的FLASH大小及工作效率直接提出要求。这里以测试用的STM32f103VET6型号单片机为参考，其FLASH为512KB，代码库采用3.5版本。实测ENC28J60和CH395作为TCP Server同样使用Keil4编译环境下生成的HEX文件进行比对，前者的代码量将近190KB，而后者的代码量不到60KB，这点也体现出网络芯片内置现TCP/IP协议的优势。

（3）开发周期对比

从理论层面上，TCP/IP协议是网络通信的核心内容，向下关联底层物理链路层，向上连接应用层，中间涉及握手协议建立和断开连接以及丢包率、重传机制等一系列复杂的理论基础，传统的软件协议栈需要工程师在单片机内嵌入TCP/IP协议，而且要掌握TCP/IP的实现过程，这样编写底层代码时才能更加合理稳定；内置协议栈的优势在于这一复杂的过程都将通过CH395的内置协议栈实现，极大减轻了工程师的工作量，这就大幅减少了产品开发时间，后期维护花费也将降至最低。

其次，从测试方面来看，CH395内置TCP/IP协议栈在Ping返回速率、MCU资源占用率以及稳定性方面明显高于ENC28J60，节省了测试时间，提高了测试效率，取得了更好的测试效果。

另外，较ENC28J60的第三方代码库而言，CH395的官方代码库表现得功能更全面，格式规范，运行起来比较稳定。