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W6100-EVB-Pico评估版介绍

news 2026/2/8 19:37:02

文章目录

  • 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 Datasheet
    • 3.2 原理图
    • 3.3 尺寸图（尺寸：mm）
    • 3.4 参考例程
  • 4 硬件协议栈优势

1 简介

  W6100-EVB-Pico是一款基于树莓派RP2040和全硬件TCP/IP协议栈以太网芯片W6100的MCU评估板，其工作原理与树莓派Pico板基本相同，但通过W6100增加了以太网。

此外，W6100芯片支持IPv6，与W5100S芯片硬件兼容，若已使用W5100S芯片的项目需要支持IPv6，可以直接Pin to Pin替换。

在这里插入图片描述

2 硬件资源

2.1 硬件规格

  • RP2040 微控制器，配备2MByte Flash
    • 双核 Arm Cortex-M0 + @ 133MHz
    • 芯片内置 264KB SRAM 和 2MB 的板载闪存
    • 通过专用 QSPI 总线支持最高 16MB 的片外闪存
    • 30 个 GPIO 引脚，其中 4 个可用作模拟输入
      • 1.8-3.3V IO 电压 (注意：Pico IO电压固定为3.3V)
    • 12位500ksps模拟数字转换器（ADC）
    • 丰富的外设
      • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 16 × PWM 通道
      • 1 × Timer 和 4 x alarms, 1 × RTC
    • 8个树莓派可编程 I/O（PIO）状态机，用于自定义外围设备支持
    • 灵活且可编程的高速IO
    • 支持模拟SD卡和VGA等接口
  • W6100
    • 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
    • 8个独立的硬件socket，各路通信互不影响
    • 32KB片上缓存供TCP/IP包处理
    • 高速SPI接口
  • Micro-USB接口，用于供电和传输数据（通过拖放烧录程序）
  • 3针ARM串行线调试(SWD)端口
  • 内置10 / 100 以太网 PHY
  • 全/半双工，10/100速率自动协商
  • 内置RJ45(RB1-125BAG1A)
  • 内置LDO (LM8805SF5-33V)

2.2 引脚定义

在这里插入图片描述

  如上图所示，W6100-EVB-Pico引脚直接连接到RP2040的GPIO。它具有与树莓派Pico板相同的引脚。但是，GPIO16、GPIO17、GPIO18、GPIO19、GPIO20、GPIO21连接在板内的W6100上。这些引脚使SPI通信与W6100使用以太网功能。如果您正在使用以太网功能，这些引脚不能用于任何其他目的。
  W6100-EVB-Pico内部使用的RP2040 GPIO如下表所示:

I/O引脚名描述
IGPIO16连接至W6100的MISO接口
OGPIO17连接至W6100的CS接口
OGPIO18连接至W6100的SCLK接口
OGPIO19连接至W6100的MOSI接口
OGPIO20连接至W6100的RSTn接口
IGPIO21连接至W6100的INTn接口
IGPIO24VBUS检测接口
OGPIO25连接至用户LED
IGPIO29用于ADC模式检测VSYS/3

   除了GPIO和接地引脚外，还有7个其他引脚接口：

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（也使RP2040和W6100断电），将此引脚拉低。
PIN363V3主3.3V电源，用来给RP2040和W6100供电，由板载LDO产生。
PIN35ADC_VERFADC电源（和参考）电压，并在W6100-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
工作温度-20℃~85℃
Micro-USB输入电压DC 5V（+/- 10%）
输入电压DC 4.3V~5.5V

3 参考资料

3.1 Datasheet

RP2040 Datasheet：https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/rp2040-datasheet.pdf

W6100 Datasheet：https://docs.wiznet.io/Product/iEthernet/W6100/overview

3.2 原理图

在这里插入图片描述

W6100：https://github.com/Wiznet/Hardware-Files-of-WIZnet/tree/master/02_iEthernet/W6100/W6100-EVB-Pico/W6100-EVB-Pico_V100/Schematic

3.3 尺寸图（尺寸：mm）

在这里插入图片描述

3.4 参考例程

  • C/C++
    • Ethernet Examples
    • FreeRTOS Examples

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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