W5100S-EVB-Pico2评估板介绍

目录

1 简介

2 硬件资源

2.1 硬件规格

2.2 引脚定义

2.3 工作条件

3 参考资料

3.1 RP2350数据手册

3.2 W5100S数据手册

3.3 原理图

原理图 & 物料清单 & Gerber 文件

3.4 尺寸图(单位:mm)

3.5 参考例程

认证

CE

FCC

AWS 资质

Microsoft Azure 认证

4 硬件协议栈优势


1 简介

  W5100S-EVB-Pico2是一款基于树莓派RP2350和全硬件TCP/IP协议栈以太网芯片W5100S的MCU评估板,通过 W5100S 通过额外的以太网功能增强了传统 Raspberry Pi Pico 板的功能。

  • 增强的 Raspberry Pi Pico 克隆版

  • 以太网 (W5100S 硬连线 TCP/IP 芯片)

2 硬件资源

2.1 硬件规格

  • RP2350 微控制器,集成16MByte Flash

    • 对称双 Arm Cortex-M33 内核,频率高达 150MHz

    • 520kByte 多区高性能 SRAM

    • 具有 eXecute In Place (XIP) 功能的外部 Quad-SPI 闪存

    • 增强的性能全交叉总线结构

    • 多达 48 个多功能通用 IO(8 个可用于 RP2350-B 上的 ADC)

      • 1.8-3.3V IO 电压 (注意:Pico IO电压固定为3.3V)

  • W5100S以太网控制器

    • 全硬件TCP/IP协议栈

      • 支持丰富的协议: TCP, UDP, UDP协议上的WOL, ICMP, IGMPv1/v2, IPv4, ARP, PPPoE

      • 硬件协议栈不受网络攻击,安全稳定

    • 4个独立的硬件socket,各路通信互不影响

    • 16KB片上缓存供TCP/IP包处理

    • 高速串行外设接口(SPI 模式 0、3)

  • 模拟和数字外设

    • 12 位 500ksps 模数转换器 (ADC)

    • 先进的数字外设包括:

      • 2 × UART、2 × I2C、2 × SPI、16 × PWM 通道

      • 1 × 定时器 ,带4个闹钟, 1 × RTC

    • 3 ×可编程 IO (PIO) 块,共 12 个状态机

    • 灵活、用户可编程的高速 IO

    • 可以模拟 SD 卡和 VGA 等接口

  • 连接

    • USB-C 端口,用于电源和数据(以及用于重新编程闪存)

    • 40 引脚 21x51 'DIP' 型 1mm 厚 PCB,带 0.1“ 通孔引脚,也带有边缘齿形

    • 3 针 ARM 串行线调试 (SWD) 端口

  • 联网

    • 内置 10 / 100 以太网 PHY

    • 支持自动协商

      • 全 / 半双工

      • 10 / 100 Based

    • 内置 RJ45

  • 电源

    • 内置开关模式 DC-DC 转换器(取代 LDO 以提高功率效率)

2.2 引脚定义

  W5100S-EVB-Pico2 引脚直接连接到 RP2350 的 GPIO,如上图所示。它具有与 Raspberry Pi Pico2 板相同的引脚排列。但是,GPIO16、GPIO17、GPIO18、GPIO19、GPIO20、GPIO21 连接到板内部的 W5100S。这些引脚使 SPI 与 W5100S 通信能够使用以太网功能。如果您正在使用以太网功能,则这些引脚不能用于任何其他目的。   W5100S-EVB-Pico2内部使用的RP2350 GPIO如下表所示:

I/O引脚名描述
IGPIO16连接至W5100S的MISO接口
OGPIO17连接至W5100S的CSn接口
OGPIO18连接至W5100S的SCLK接口
OGPIO19连接至W5100S的MOSI接口
OGPIO20连接至W5100S的RSTn接口
IGPIO21连接至W5100S的INTn接口
IGPIO24VBUS检测接,如果存在 VBUS,则为高电平,否则为低电平
OGPIO25连接至用户LED
IGPIO29在ADC模式(ADC3)中用于测量 VSYS/3

  除了GPIO 和接地引脚外,主40引脚接口上还有7个其他引脚:

引脚号引脚名描述
PIN40VBUSMicro-USB输入电压,连接至Micro-USB接口引脚1。理论上支持5V。
PIN39VSYS主系统输入电压,可在4.3V到5.5V额允许范围内变化,由板载LDO产生3.3V。
PIN373V3_EN连接到板载LDO使能引脚。要禁用3.3V(也会使RP2040和W5100S断电),请将此引脚短接为低电平。
PIN363V3RP2350 和 W5100S 的 3.3V 主电源,由板载 LDO 产生。
PIN35ADC_VERFADC电源(和参考)电压,并在W5100S-EVB-Pico上通过滤波3.3V电源产生。
PIN33AGNDGPIO26-GPIO29接地参考。
PIN30RUNRP2040使能引脚。复位RP2040则将该引脚拉低。

2.3 工作条件

属性参数
最大工作温度85℃(包括自热)
最小工作温度-20℃
VBUSDC 5V(+/- 10%)
VSYS最小值DC 4.3V
VSYS最大值DC 5.5V

3 参考资料

3.1 RP2350数据手册

  • 下载

3.2 W5100S数据手册

  • 下载

3.3 原理图

原理图 & 物料清单 & Gerber 文件

  • 前往 Github

3.4 尺寸图(单位:mm)

3.5 参考例程

请参阅以下链接以查找固件示例。

  • C/C++

    • 以太网示例

    • AWS 示例

    • Azure 示例

    • LwIP 示例

    认证

    CE
    • CE 证书

    • CE 检测报告

    日期描述
    OCT2023/-
    FCC
    • FCC 证书

    • FCC 测试报告

    日期描述
    OCT2023/-

    AWS 资质

    Microsoft Azure 认证

4 硬件协议栈优势

  1. 高效性:硬件协议栈将TCP/IP协议中的传输层和网络层集成到了一颗以太网芯片中,实现了真正的TCP/IP卸载引擎技术(ToE),为单片机减负,缩短了开发周期。

  2. 稳定性:硬件协议栈在高速通信时依然保持稳定,其传输速率是单纯软件协议栈的两倍之多。

  3. 安全性:由于TCP/IP在主系统外独立运行,因此能有效地防止外部恶意网络攻击。

  4. 易用性:硬件协议栈易于使用,开发者无需专业的网络知识,如同控制外部存储器一样简单,真正实现网络的透明传输。

  5. 高吞吐率:硬件协议栈有效地卸载主芯片TCP/IP处理负载,释放更多的CPU资源。

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