Vor drei Jahren erregte das Pico-10BASE-T-Projekt von @kingyoPiyo große Aufmerksamkeit right here on Elektor für die Implementierung von 10 Mbit/s Ethernet auf dem Raspberry Pi Pico mit nur wenigen Widerständen. Im Jahr 2023 folgte ein weiterer Meilenstein mit bit-banged USB, der zeigte, wie weit sich das programmierbare I/O des RP2040 (und jetzt RP2350) ausreizen lässt.

Was kann ein RP2350 noch?

Jetzt hat Entwickler Steve Markgraf (GitHub @steve-m) das Konzept mit Pico-100BASE-TX erweitert – einem 100-Mbit/s-Fast-Ethernet-Sender, der vollständig in Software läuft.

Die Implementierung von Markgraf verwendet das PIO und DMA, um MLT-3-Codierung, 4B5B-Leitungscodierung und Scrambling mit einer Symbolrate von 125 MHz durchzuführen. Das Ergebnis ist eine funktionierende 100-Mbit/s-Verbindung, die in der Lage ist, etwa 11 MByte/s über UDP zu streamen, was durch Echtzeit-Audio- und ADC-Datenströme demonstriert wird.

Bit-Bangs 100 Mbit/s Ethernet on a Raspberry Pi Pico
Bit-Banging von 100 Mbit/s Ethernet auf einem Raspberry Pi Pico. Quelle: https://github.com/steve-m/Pico-100BASE-TX

 

Wie zuvor ist dies ein reiner Proof-of-Concept-Sender und darf nicht mit PoE-fähiger Hardware verbunden werden. Für die Isolation wird ein Puls-Transformator oder ein zwischengeschalteter Ethernet-Switch empfohlen.

Sehen Sie sich auch den Rest des Repositorys an!

Beispielanwendungen im Repository umfassen einen Zähler, einen internen-ADC-Streamer und eine Audio-Demo mit einem PCM1802-Wandler bei 75 kHz. Die Bibliothek unterstützt sowohl den RP2040 als auch den neueren RP2350 (Pico 2) und wird mit dem Standard-Pico-SDK gebaut.

Quelle: Pico-100BASE-TX auf GitHub — sehen Sie es sich im Video in Aktion an.
 

Über die technische Leistung hinaus deuten Projekte wie dieses auf neue Möglichkeiten für kostengünstige, schnelle Datenerfassung und -übertragung mit Mikrocontrollern hin, die eigentlich nie dafür vorgesehen waren. Ein Pico, der 11 MB/s über Ethernet übertragen kann, könnte die Basis für kompakte, preiswerte Messinstrumente, Fernsensoren oder experimentelle Netzwerkschnittstellen bilden – ganz ohne dedizierten PHY-Chip. Während diese bit-banged Schnittstellen immer schneller und leistungsfähiger werden, stellt sich natürlich die Frage: Wie weit kann softwaredefinierte Hardware auf einem Zwei-Dollar-Mikrocontroller wirklich gehen?


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