WIZnet W55RP20 mikrokontroler z Ethernetem w jednym rozwiązaniu oferuje nowe możliwości dla IoT oraz systemów przemysłowych

Firma WIZnet zaprezentowała układ W55RP20, który integruje mikrokontroler z pełnym sprzętowym kontrolerem Ethernet. Rozwiązanie zostało zaprojektowane z myślą o systemach IoT, automatyce przemysłowej oraz urządzeniach sieciowych, gdzie kluczowa jest prosta implementacja komunikacji TCP/IP. Nowy układ łączy w jednej obudowie mikrokontroler RP2040 oraz kontroler Ethernet W5500, eliminując potrzebę stosowania wielu oddzielnych komponentów na płytce.

Połączenie mikrokontroler RP2040 i sprzętowego stosu TCP/IP

Sercem układu jest dwurdzeniowy procesor ARM Cortex-M0+, pracujący z częstotliwością do 133 MHz, a przy podwyższonym napięciu nawet do 200 MHz.

Do dyspozycji programistów oddano:

• 2 MB pamięci Flash
• 264 kB pamięci SRAM
• kontroler DMA
• sprzętowe interfejsy komunikacyjne (UART, SPI, I²C)
• kontroler USB 1.1 z PHY
• do 16 kanałów PWM
• 23 linie GPIO

Układ pracuje w zakresie napięcia 1.8-3.3 V i może działać w temperaturach od -40 do 85°C, co umożliwia jego zastosowanie w urządzeniach przemysłowych.

Sprzętowy stos TCP/IP

Jedną z kluczowych cech W55RP20 jest wbudowany i sprawdzony kontroler W5500, który zawiera sprzętowy stos TCP/IP. Oznacza to, że obsługa protokołów sieciowych odbywa się bezpośrednio w logice układu, odciążając mikrokontroler.

Kontroler obsługuje m.in.:

• TCP
• UDP
• IPv4
• ICMP
• ARP
• IGMP
• PPPoE

Układ pozwala na jednoczesną obsługę do 8 sprzętowych gniazd sieciowych, co umożliwia budowę wydajnych urządzeń komunikacyjnych. Ponadto zawiera:

• MAC i PHY 10/100 Ethernet
• tryb Wake-on-LAN
• tryby oszczędzania energii

Architektura systemu

W architekturze W55RP20 kontroler Ethernet jest połączony z mikrokontrolerem poprzez wewnętrzną magistralę SPI, która nie jest dostępna na zewnętrznych pinach. Dzięki temu komunikacja pomiędzy blokami układu jest szybka i nie wymaga dodatkowych połączeń na płytce PCB.

Takie rozwiązanie znacząco upraszcza projektowanie urządzeń sieciowych oraz zmniejsza liczbę komponentów.

Obsługa wielu środowisk programistycznych

Firma WIZnet przewidziała wsparcie dla popularnych platform programistycznych, w tym:

• C / C++
• MicroPython
• CircuitPython
• Arduino
• FreeRTOS

Dzięki czemu układ może być wykorzystywany w aplikacjach komunikujących się z chmurą, obsługując m.in. TLS, MQTT, HTTP oraz integrację z platformami AWS i Azure.

Zastosowania

Dzięki integracji mikrokontrolera i Ethernetu w jednym chipie, W55RP20 może znaleźć zastosowanie w takich urządzeniach jak:

• sterowniki przemysłowe
• bramki IoT
• urządzenia telemetryczne
• inteligentne systemy budynkowe
• sterowniki PLC
• urządzenia sieciowe embedded

Podsumowanie

W55RP20 to interesująca propozycja dla projektantów systemów embedded. Integracja mikrokontrolera RP2040 z kontrolerem Ethernet W5500 pozwala znacząco uprościć projektowanie urządzeń sieciowych oraz zmniejszyć koszty i złożoność sprzętu.

W dobie rosnącego znaczenia IoT i komunikacji sieciowej takie układy mogą odegrać ważną rolę w rozwoju nowych generacji inteligentnych urządzeń.

Więcej informacji na temat rozwiązania Ethernet W55RP20 firmy WIZnet mogą Państwo uzyskać z załączonej dokumentacji technicznej.