RP2040的工业级封装系统！-三邻四舍网

焦点

这款采用RP2040的业级工业级SiP可实现无缝网络加速和安全物联网连接。

WIZnet将W5500以太网控制器与RP2040集成到单个封装系统中，封装增强了其设备功能，系统提供了更全面的业级网络卸载解决方案，为客户带来更流畅、封装更高效的系统开发体验。

解决方案	RP2040
企业规模	SME
行业	物联网,业级自动化, 通信

WIZnet是全球以太网连接解决方案的领导者，以实现设备间无缝通信的封装创新方法而闻名。WIZnet成立于1998年，系统专注于开发基于硬件的业级TCP/IP解决方案，为嵌入式系统、封装物联网设备和工业应用简化网络连接。系统

WIZnet成功的业级核心在于致力于为开发者提供强大、可靠且易于集成的封装产品。从广为人知的系统W5500以太网集成电路，到如W55RP20这样的前沿系统级封装解决方案，WIZnet不断突破网络技术边界。该公司服务于智能家居自动化、医疗保健、能源管理和制造业等多个行业，提供可扩展的解决方案，满足大型企业和小型初创企业的需求。

WIZnet注重创新和以客户为中心的设计，将专业技术与对市场需求的深刻理解相结合。通过简化复杂的网络挑战，WIZnet使开发者能够专注于构建有影响力的应用，加速产品上市时间，推动行业变革。

面临的挑战

作为以太网集成电路解决方案的领导者，WIZnet不断创新。然而，其现有的以太网集成电路如作为TCP卸载引擎（TOE）的W5500面临着一个关键挑战。虽然这些芯片能够高效地从主机MCU卸载OSI模型最多四层的任务，但仍需微控制器处理应用层进程，如SSL、TLS或其他协议。

对于客户而言，这种依赖通常意味着在MCU上增加开发复杂性和资源利用率，尤其是在集成安全通信或MQTT等轻量级物联网协议等功能时。

挑战显而易见：WIZnet如何增强其以太网集成电路，提供更全面的网络卸载解决方案，为客户带来更流畅、更高效的开发体验？解决方案需要超越仅卸载TCP协议栈，还要处理应用层任务，同时保持紧凑的外形、成本效益以及与现有生态系统的兼容性。

解决方案

为了解决传统以太网集成电路的局限性，WIZnet设计了一种创新方法：将RP2040微控制器与其经过验证的W5500以太网控制器集成到单个SiP中。这款新芯片W55RP20利用了RP2040的双核ArmCortex-M0+架构，并结合了W5500强大的网络功能。

这种集成使W55RP20能够作为全栈网络加速器，超越了单纯的TCP卸载。借助RP2040的处理资源，该芯片可以直接处理TLS和MQTT等应用层协议，显著减轻了主机MCU的工作负载。这意味着开发者现在不仅可以卸载TCP/IP协议栈，还可以卸载TLS加密等安全功能或物联网专用库，简化安全且可扩展的网络应用的实现。

从硬件角度来看，SiP设计将RP2040和W5500的内部芯片与优化布线相结合，确保两个组件之间的高效通信。这是一个紧凑、高效的解决方案，在不增加复杂度或成本的情况下提供了增强的功能。这一突破使客户能够更快地将产品推向市场，同时保持强大的网络性能和安全性。

为何选择树莓派？

在选择与W5500以太网集成电路配对的理想微控制器时，WIZnet评估了多家领先MCU供应商的选项。RP2040脱颖而出，它成为明确的选择，它提供了独特的可用性、设计灵活性和创新功能组合。

在WIZnet的决策过程中，一个关键因素是COVID-19疫情期间的全球半导体短缺。尽管许多微控制器面临严重的供应链限制，RP2040仍然易于获取，使WIZnet能够保持开发时间表，并及时将W55RP20推向市场。

除了可用性之外，RP2040的设计也给WIZnet留下了深刻印象。其双核Arm Cortex-M0+架构提供了充足的处理能力，同时保持了低功耗。真正使RP2040脱颖而出的是其可编程输入/输出（PIO）子系统，为处理自定义协议和外设提供了无与伦比的灵活性。这一功能使RP2040和W5500之间能够实现无缝通信，优化了WIZnet的SiP设计性能。

RP2040强大的开发生态系统，包括出色的文档和社区支持，进一步坚定了WIZnet的选择。通过选择RP2040，WIZnet能够构建一个不仅解决了技术挑战，还符合其提供可靠、开发者友好产品承诺的解决方案。

取得成果

W55RP20重新定义了以太网集成电路的功能。这款创新芯片不仅可以卸载TCP协议栈和TLS、MQTT等应用层协议，还可以处理计算密集型任务。它能够处理原始数据，为传输做好准备，并处理数据包到网络的传输，显著减轻了客户MCU的工作负载。

为了支持快速采用和简化开发，WIZnet推出了W55RP20-EVB-Pico，这是一款采用熟悉的树莓派Pico格式的评估板。该板简化了原型设计和测试，使开发者能够快速探索芯片的功能并将其集成到设计中。通过利用Pico类似的引脚排列和外形，W55RP20-EVB-Pico确保了与现有树莓派Pico配件的兼容性，进一步降低了开发门槛。