はじめに
こんにちは、tnishinagaです。
今回はWiznetの新製品W55RP20-EVB-PICOをいただいたので、遊んでみようと思います。
W55RP20はW5500とRP2040とFlashが1パッケージになったもの
メリット
チップ面積が減るので基板をつくる人にはサイズメリットがあるかも
デメリット
W5500は韓国のWIZnet社で作られているマイコン向けのネットワークチップです。
W55RP20はこのネットワークチップW5500と、Raspebrry Pi Picoに載っているRP2040とFlashを1パッケージにまとめた製品です。
(EVB-PICOの比較画像。3チップが1パッケージになって回路がだいぶスッキリしている。USB端子がType-Cになったのも地味に嬉しいポイント)
W55RP20向けのサンプルコードは、2024/10/09現在以下の環境向けに提供されています(W55RP20-EVB-PICOページ より引用)
C/C++
Ethernet Examples
AWS Examples
Azure Examples
LwIP Examples
FreeRTOS Examples
MicroPython Examples
私は普段embassy-rs というRust用のライブラリを使って開発をしているので、紹介されているサンプルではなくembassyのW5500-EVB-PICO用サンプルを試すことにしました。
W5500-EVB-PICO用のサンプルがW55RP20で動かない原因を探るため、W5500とRP2040の接続を公式サイトのsystem overviewより調べます。
(画像はW55RP20プロダクトページ より引用)
この図によると、RP2040のGPIO20から25がW5500のSPIインターフェイスに繋がれているようです。
(rp2040のデータシート pp.237より引用)
データシートによるとRP2040のGPIO20-25にはSPI0の割当ができるので、SPIペリフェラル経由でW5500を制御できると思っていたのですが、うまく動きません。
SPI0を使って制御できない理由はW5500とRP2040のピン配線にあります。
(W55RP20のサンプルコード更新履歴 より引用)
RP2040のSPI0を使う前提で図示したらこんな感じでばらばらになっています。どういうことでしょう？
ここでW55RP20のsystem overviewを見直してみると、SPI接続部に「PIO SPI」と書かれていました。
(画像はW55RP20プロダクトページ より引用)
また、W55RP20対応時の差分 を見直してみると、PIOのアセンブリが追加されていました。
制御のためにPIOのプログラムが必要とわかったので、早速作って動かしてみました。
とりあえず動かすことを目的にSPI MODE0のみ対応かつクロックもテキトーなPIOのコードを書いて、emabssyのwiznet driverで使えるようにSpiBus traitを実装してSPIデバイス部を差し替えています。
ベースにしたembassyのtcp_serverのサンプルコード は、入力をechobackするだけの簡単なTCPサーバーを立ち上げるだけです。
サンプルコードは以下で公開しています。
https://github.com/tnishinaga/w55rp20_tcp_server_example
実際に触ってみての感想です。
チップ面積が減るのは基板をつくる人的には大変嬉しい
ライブラリが充実してくるまでは使いづらいチップかも
W5500制御のためにPIOでSPI制御プログラムを作るのはちょっと大変
逆に考えればPRチャンスでもある
SPIの代わりにPIOが1つ使えなくなるのは一長一短
RP2350ならPIOが3つ付いてるので欠点にならないかも？
チップリビジョン変更時にSPI0でも制御できるようになると嬉しい
公式通販サイトではcomming soonとなっていますが、digikeyではすでに買えそうでした。
チップ単体はまだ買えませんが、WIZnetさんが以下のような投稿をしているので近いうちに買えるようになると思います。楽しみですね。
