라즈베리파이 피코 호환 보드 - WIZnet Ethernet HAT, W5100S-EVB-Pico

이번 글은 WIZnet에서 제작한 라즈베리파이 피코의 호환 보드인 WIZnet Ethernet HAT 보드와 W5100S-EVB-Pico 보드에 대해서 간략하게 알아보려고 한다. 지난번 '라즈베리파이 피코 이더넷 쉴드 - W5500S'라는 글을 작성한 적 있다. 링크는 아래에 있다.

라즈베리파이 피코 이더넷 쉴드 - W5500

위 링크 글에서 나왔던 W5500을 이용해 라즈베리파이 피코에서 사용 가능한 이더넷 보드는 실제 제품으로는 출시되지 않았고, 이번에 W5100S를 이용해 새로운 제품으로 출시된다. 공식 출시일은 2021년 10월 1일로 예정되어 있다.

그래서 이번 글에서 각각의 보드에 대해 간략하게 알아보겠다.

WIZnet Ethernet HAT

WIZnet Ethernet HAT은 라즈베리파이 피코와 핀 배열 및 핀 간격이 같기 때문에 바로 사용이 가능한 Ethernet 모듈이다. WIZnet의 W5100S가 내장되어 있고 RJ45도 내장되어 있기 때문에 라즈베리파이 피코에 바로 꽂아서 Ethernet 기능을 사용할 수 있다.

 

개요

• W5100S 내장
  • 인터넷 프로토콜 지원 : TCP, UDP, WOL over UDP, ICMP, IGMPv1/v2, IPv4, ARP, PPPoE
  • 독립적인 4개 하드웨어 소켓 지원
  • 내부 16 Kbytes의 Tx/Rx 버퍼 지원
• 동작전압은 3.3V와 5V 가능
  • 5V to 3.3V LDO 내장 (LM8805SF5-33V)
• SPI 인터페이스
  • 기본 3.3V이지만 5V 레벨 SPI도 가능
• Auto Negotiation 지원
  • Full / Half Duplex
  • 10 / 100 Based
• RJ45 내장 (RB1-125BAG1A)

 

핀 아웃

WIZnet Ethernet HAT의 핀 아웃은 아래와 같다. 기본적으로 전원 핀과 W5100S를 컨트롤할 때 필요한 SPI핀과 INTn, RSTn핀들만 나와있다. 

라즈베리파이 피코 보드의 SPI0핀과 동일한 위치에 SPI 신호들이 있기 때문에 이 보드를 피코 보드에 바로 꽂아서 사용할 수 있다. 아래 사진은 라즈베리파이 피코의 핀 맵인데 빨간 박스 부분만 WIZnet Ethernet HAT과 연결된다. 나머지 핀들은 자유롭게 사용이 가능하다.

핀 정의

WIZnet Ethernet HAT의 핀 정의는 아래와 같다. VBUS는 4.3V에서 5.5V까지 입력이 가능하다.

 

W5100S-EVB-Pico

W5100S-EVB-Pico 보드는 라즈베리파이 피코 보드와 동일한 기능을 하는 개발 보드이다. 라즈베리파이 피코 보드에 WIZent Ethernet HAT이 포함된 보드이다. 

W5100S-EVB-Pico = Raspberry Pi Pico + WIZnet Ethernet HAT

그렇기 때문에 라즈베리파이 피코 보드와 동일한 기능을 하면서 Ethernet 기능을 사용할 수 있다.

개요

• RP2040 내장, 2 Mbyte 플래시 메모리 내장
  • 듀얼코어 Cortex M0+, 최대 클럭 133 MHz
  • 264 kByte SRAM 내장
  • 외부 쿼드 SPI 플래시 메모리 사용
  • 다양한 패리패럴 내장
    • GPIO
    • ADC
    • UART
    • I2C
    • SPI
    • PWM
    • Timer
    • RTC
    • PIO
• W5100S 내장
  • 인터넷 프로토콜 지원 : TCP, UDP, WOL over UDP, ICMP, IGMPv1/v2, IPv4, ARP, PPPoE
  • 독립적인 4개 하드웨어 소켓 지원
  • 내부 16 Kbytes의 Tx/Rx 버퍼 지원
• Micro-USB B타입 제공, 전원 공급과 데이터 통신 가능
• SWD(Serial Wire Debug) 지원
• 10 / 100 Ethernet PHY 내장
• Auto Negotiation 지원
  • Full / Half Duplex
  • 10 / 100 Based
• RJ45 내장 (RB1-125BAG1A)
• 5V to 3.3V LDO 내장 (LM8805SF5-33V)

 

핀 아웃

W5100S-EVB-Pico 보드에서 외부로 나와있는 핀들은 내장되어 있는 MCU인 RP2040의 GPIO 핀들이 다이렉트로 연결되어 있다. 라즈베리파이 피코 보드와 동일하게 연결되어 있다. 하지만, PIO16, GPIO17, GPIO18, GPIO19, GPIO20, GPIO21는 W5100S에도 연결되어 있다. 그래서 W5100S를 사용해 이더넷 기능을 사용한다면 PIO16, GPIO17, GPIO18, GPIO19, GPIO20, GPIO21 핀들은 사용하지 못한다.

아래의 RP2040 핀들은 보드 내부에서 사용되는 핀들이니 참고 바란다.

아래 핀들은 외부로 나와있는 전원 핀과 시스템 핀들에 대한 설명이다.

 

동작 조건

동작 온도는 85 ~ -20도이다. 보통 산업용 스펙은 동작 온도는 85 ~ -40도이다. RP2040의 동작 온도가 85 ~ -20도이기 때문에 최저 동작 온도가 산업용 스펙에 못 미치는 것이다. 

 

관련 자료

관련 자료는 아래 링크에서 확인할 수 있다.

WIZnet Ethernet HAT

WIZnet Ethernet HAT | WIZnet Document System

W5100S-EVB-Pico

W5100S-EVB-Pico | WIZnet Document System

 

구매처

국내에서 구매 가능 한 곳은 WIZnet Shop에서 구매가 가능하다

WIZnet Ethernet HAT

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W5100S-EVB-Pico

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