W6300-EVB-Pico2 の基本｜RP2350 と W6300 を QSPI でつないだ有線 LAN ボードを、IPv4 と IPv6 の両方で LAN につなぐ

はじめに

Pico 2 と同じ形の基板 1 枚で、IPv4 でも IPv6 でも有線 LAN に出る。 WIZnet の W6300-EVB-Pico2 は、そのためのボードです。この記事のゴールは、USB と LAN ケーブルをつなぎ、DHCP で IPv4 のアドレスをもらい、PC から ping が通り、TCP でデータを送って同じものが返ってくるところまで。加えて、IPv6 のリンクローカルアドレスが付いていることを確かめ、PC から ping -6 が通るところまでを最初の一歩に含めます。そこへ行く前に確かめたいのは 2 つです。RP2350 と W6300 という別々のチップが、QSPI という 4 本のデータ線でどうつながっているのか。そして W6300 の看板である「IPv4/IPv6 のハードウェア TCP/IP」を、手元のコードが本当に使っているのか。だからこの記事では、内部配線と QSPI のフレームを図で押さえ、W5500 から何が変わったかを整理してから、Arduino と公式 C 例題の 2 つの経路で同じ最初の一歩を通します。

速度の比較、IPv6 の仕組みの深掘り、センサーノードといった応用は、次の記事以降で扱います。ここは基礎だけです。同じ WIZnet の W55RP20-EVB-Pico の基本 と対になる記事で、共通する説明は短くまとめ、この基板で違うところに紙面を使います。

🧩 W6300-EVB-Pico2 は何者か

RP2350 と W6300 の 2 チップ構成

W6300-EVB-Pico2 は、Raspberry Pi Pico 2 と同じ外形・同じピン配置の基板に、WIZnet の有線 LAN コントローラ W6300 と RJ45 コネクタを足した評価ボードです。マイコンは Pico 2 と同じ RP2350 です（WIZnet Docs・スイッチサイエンス商品ページ）。

前の記事の W55RP20 は、RP2040 と W5500 を 1 つのパッケージに収めた SiP でした。W6300-EVB-Pico2 はそうではなく、RP2350 と W6300 が基板の上に別々のチップとして載っていて、基板の配線でつながっています。ソフトウェアから見ると「RP2350 の GPIO に W6300 がつながっている」状態で、その点は W55RP20 と同じです。違うのは、つなぎ方が SPI ではなく QSPI だということです。

RP2350 は、Pico 2 で使われているマイコンです。要点だけ挙げると、Arm Cortex-M33 のデュアルコア（RISC-V の Hazard3 コアに切り替えて動かすこともできる）、最大 150 MHz、SRAM 520 KB。OTP（一度だけ書き込めるメモリ）・セキュアブート・Arm TrustZone といったセキュリティ機能もあります。PIO は 3 ブロック・ステートマシン 12 個で、RP2040 の 2 ブロック・8 個から増えています。

スイッチサイエンスでは SKU 10784 として 2025 年 12 月 18 日に発売されています。

Pico 2・W55RP20-EVB-Pico と比べる

外形とピン配置は Pico 2 と同じですが、W6300 につないでいるぶん、外に出ている GPIO は減っています。前の記事の W55RP20-EVB-Pico とも並べます。

ボードの中で使っている GP15〜22 を除くと、汎用 GPIO として使えるのは GP0〜14 と GP26〜28 の 18 本です。Zephyr のボード定義も、ピンヘッダとして定義しているのはこの 18 本だけで、「GP15〜22 は W6300 の SPI/QSPI 用に予約」とコメントしています。

W55RP20-EVB-Pico と違って、オンボード LED は Pico 2 と同じ GP25 です。arduino-pico の定義でも LED_BUILTIN は 25 なので、Pico 2 の LED 点滅のスケッチはピン番号を変えずに使えます。

40 ピンのうち GPIO と GND 以外の 7 本（VBUS・VSYS・3V3_EN・3V3・ADC_VREF・AGND・RUN）は Pico 2 と同じ意味です。違うのは 2 点です。VSYS に入れてよい電圧が 4.3〜5.5 V で、Pico 2 の 1.8〜5.5 V より狭いこと（乾電池 2〜3 本で VSYS から直接動かす、という Pico 2 の使い方はできません）。そして 3V3_EN を GND に落とすと RP2350 と W6300 の両方の電源が止まることです。動作温度は −20〜85 ℃（自己発熱を含む）、推奨する周囲温度の上限は 70 ℃ です（WIZnet Docs）。

🔗 RP2350 と W6300 はどうつながっているか：QSPI

内部配線：データ線 4 本＋CS・SCLK・INT・RST

基板の上で、RP2350 の GPIO15〜22 が W6300 につながっています。ピンの割り当ては、WIZnet Docs のボードページ、公式 C 例題（WIZnet-PICO-C）の wizchip_spi.h、arduino-pico の w6300.h、Zephyr のボード定義で一致しています。

QSPI の 3 つのモード：変わるのはデータ線の本数

QSPI（Quad SPI）は、SPI のデータ線を 1 本から 2 本・4 本に増やして、1 クロックで運ぶビット数を増やす方式です。W6300 は 3 つのモードを持っていて、どのデータ線を使うかは次のとおりです（WIZnet Docs のボードページ）。

Single は普通の SPI と同じで、送る線と受ける線が分かれています。Dual と Quad では、同じ線を送りにも受けにも使います。どのモードでも、CSn と SCLK は 1 本ずつで変わりません。

QSPI のフレーム：命令・アドレス・ダミー・データ

W6300 との 1 回の通信（CSn が Low の間）は、4 つの部分でできています（W6300 データシート v1.0.2 §5.1.1）。

CSn  --+                                                         +--
       +---------------------------------------------------------+
IO    [ Instruction 8bit ][ Address 16bit ][ Dummy 8bit ][ Data N byte ... ]
       |MOD[1:0]|RWB|BSB[4:0]|

BSB の割り当ては W5500 と同じで、共通レジスタが 0、ソケット n のレジスタが 1＋4n、送信バッファが 2＋4n、受信バッファが 3＋4n です。W5500 のフレームとの違いは、先頭がアドレスではなく命令になったこと、命令の中にモードのビットが入ったこと、そしてダミーが入ったことです。

面白いのは、命令の 8 ビットだけは、どのモードでも IO0 の 1 本で 1 ビットずつ送る決まりになっていることです。W6300 は命令を受け取ってから、その中の MOD ビットを見て「この先は 4 本で来る」と知ります。モードによって変わるのは、アドレスから後ろのクロック数です。

フレームの形から数えると、1 KB を読む 1 回の通信は Single で 8,224 クロック、Quad で 2,062 クロックです。同じクロック周波数なら、データ部分はほぼ 4 分の 1 の時間で済む計算になります。クロック周波数そのものは、モードとは別の設定（PIO の分周比）で決まります。

なぜ PIO で QSPI を作っているのか

RP2350 には、QSPI を話せる回路と SPI を話せる回路がもともと載っています。それでも W6300-EVB-Pico2 は、どちらも使わずに PIO で QSPI を作っています。理由は RP2350 のデータシートとピン表から読み取れます。

1. 内蔵の QSPI（QMI）は、フラッシュ用の専用ピンにしか出せない。 RP2350 の QMI（QSPI Memory Interface）は、外付けのフラッシュや PSRAM からプログラムを直接実行（XIP）するための回路です。QMI の SCK と SD0〜SD3 は、GPIO とは別の 専用 QSPI ピン（Bank 1） にしか割り当てられません。GPIO（Bank 0）側に出せるのは 2 つ目のチップセレクト（CS1n・GPIO0／8／19／47）だけです。しかも専用 QSPI ピンには、基板のフラッシュ（2 MB）がつながっています。

2. ハードウェア SPI はデータ線が 1 本ずつしかない。 RP2350 の SPI0・SPI1 は Arm の PL022 で、扱えるのは Motorola SPI・TI SSI・Microwire の 3 方式です。どれも送り 1 本・受け 1 本で、Dual や Quad は話せません。

3. Single モードでも、ピンが合わない。 Single なら普通の SPI と同じなので、ハードウェア SPI でも話せそうです。ところが、GPIO15〜22 で SPI0 に出せる信号の場所が、配線と合っていません（RP2350 データシートの GPIO 機能表・arduino-pico の SPI.cpp が持つ有効ピン表）。

そこで PIO のステートマシンで QSPI の波形を作っています。PIO は任意の GPIO に任意のタイミングで信号を出せるので、ピンの割り当てにも、データ線の本数にも縛られません。WIZnet-PICO-C の wizchip_qspi_pio.pio には、Single・Dual・Quad の 3 つの PIO プログラムが並んでいて、違いは out pins, 1／out pins, 2／out pins, 4 の 1 行、つまり 1 クロックで何本のピンに出すかだけです。ちなみに Zephyr のボード定義は、PIO ではなく GPIO を CPU で上げ下げする ビットバング SPI（Single 相当・500 kHz 指定）で W6300 を動かしています。

モードの選び方

WIZnet-PICO-C では、BOARD_NAME が W6300_EVB_PICO2 のときに次の 3 行が並んでいて、使う行のコメントを外します。

    set(WIZCHIP_QSPI_MODE QSPI_QUAD_MODE)
    # set(WIZCHIP_QSPI_MODE QSPI_DUAL_MODE)
    # set(WIZCHIP_QSPI_MODE QSPI_SINGLE_MODE)

この値は、PIO のプログラム（何本のピンに出すか）と、命令の MOD ビットの両方に使われます。片方だけ変わることはないので、モードを変えたら CMake からビルドし直せば足ります。どのモードがどれだけ速いかは、この記事では測りません。 応用編のテーマです。

⚙️ W6300 の中身：W5500 から何が変わったか

要点の再掲：ハードウェア TCP/IP と MACRAW

W6300 も W5500 と同じく、TCP/IP の処理をチップの中の回路で行う ハードウェア TCP/IP（WIZnet の呼び方では TOE）のチップです。マイコンからは 8 本の ソケット が見え、「TCP・ポート 5000 で開く → 待ち受ける → 受信バッファを読む → 送信バッファに書いて送る」とレジスタを読み書きするだけで通信できます。もう 1 つの使い方が MACRAW で、イーサネットのフレームをそのままマイコンに渡し、TCP/IP はマイコン側のソフトウェア（lwIP など）が処理します。

この 2 つの違いと、どちらの経路でどちらが使われるかは、W55RP20-EVB-Pico の記事 の「ハードウェア TCP/IP（TOE）とは」で詳しく書いています。W6300-EVB-Pico2 でも構図は同じで、Arduino（arduino-pico）は MACRAW＋lwIP、公式 C 例題はハードウェアソケットです。

W5500 との比較

W6300 で変わったところを、W55RP20 の中身でもある W5500 と並べます（WIZnet Docs・W6300 データシート v1.0.2）。

ソケットのモードにも IPv6 が入りました。TCP と UDP には IPv4 用・IPv6 用に加えて デュアル（TCPD／UDPD）があり、1 本のソケットで IPv4 と IPv6 の両方の接続を受けられます。IP フラグメントに対応していない点は W5500 と同じで、分割された IP パケットは扱えません。

ソケットを開かずに ping を打てる

W6300 には ソケットレスコマンド という仕組みがあります。ソケットを 1 本も開かずに、レジスタに相手のアドレスを書いて命令するだけで、ARP（IPv4）・PING（IPv4）・ARP 相当の近隣探索（IPv6）・PING（IPv6）を W6300 自身が送り、返事が来たかを割り込みで知らせてくれます（W6300 アプリケーションノート「SLC」）。8 本しかないソケットを使わずに、「相手は生きているか」を確かめられるわけです。

IPv6 のアドレスを自動で決めるための手順（自分のアドレスが重複していないかを確かめる DAD、ルーターに設定を問い合わせる RS、自分のアドレスを周りに知らせる NA）も、このソケットレスコマンドで送ります。

デュアルスタックとリンクローカルアドレス

デュアルスタックは、1 つのネットワークインタフェースが IPv4 と IPv6 の両方のアドレスを同時に持ち、どちらでも通信できる状態のことです。家庭の LAN でも、ルーターが IPv6 に対応していれば、PC は IPv4 の 192.168.x.x と IPv6 のアドレスを両方持っています。

この記事で使う IPv6 のアドレスは リンクローカルアドレス です。fe80:: で始まる（fe80::/10）アドレスで、同じリンク（ルーターを越えない範囲＝同じスイッチングハブの下）だけで使えます。ルーターから情報（RA）をもらわなくても、機器が自分で作れるのが特徴です。だから、IPv6 のルーターがない LAN でも、PC と基板をつないだだけでリンクローカル同士の通信を試せます。

fe80:0000:0000:0000 : 0208:dcff:fe12:3456
|-- prefix 64bit --|  |-- interface ID 64bit --|
                       MAC 00:08:DC:12:34:56
                       -> 1st byte xor 0x02 = 02
                       -> insert FF:FE in the middle

作り方の定番は、MAC アドレスから EUI-64 形式のインタフェース ID を作る方法です。MAC の先頭バイトの 0x02 のビットを反転し、真ん中に FF:FE を挟んで 64 ビットにし、fe80:: の後ろに付けます。上の例では、MAC 00:08:DC:12:34:56 から fe80::208:dcff:fe12:3456 ができます。作ったアドレスはすぐには使わず、DAD で同じアドレスの機器がいないことを確かめてから使います。

W6300 で大事なのは、チップがリンクローカルアドレスを勝手に作るわけではないことです。W6300 には LLAR（Link Local Address Register）というレジスタがあり、ホストのソフトウェアがアドレスを作って書き込みます。WIZnet のアプリケーションノート「Auto-Configuration」は、MAC から EUI-64 でインタフェース ID を作り、LLAR に書き、ソケットレスコマンドで DAD を行う手順を示しています。

公式 C 例題の固定値は、例題の MAC（00:08:DC:12:34:56）から作った値ではありません。同じ例題を書き込んだ基板を 2 枚同じ LAN につなぐと、MAC も IPv6 のアドレスもぶつかります。

🧭 2 つの使い方と IPv6

arduino-pico 6.3.1 の lwIP_w6300 ライブラリは、ヘッダに「original sources: W5500MacRaw」とあり、begin() の中でソケット 0 を MACRAW モードで開き、送受信 32 KB ずつのバッファを全部ソケット 0 に割り当てています。TCP/IP は RP2350 上の lwIP が処理するので、IPv6 が使えるかどうかも lwIP の設定で決まります。arduino-pico では「ツール → IP/Bluetooth Stack」が 既定で「IPv4 Only」 になっていて、「IPv4 + IPv6」を選ぶと LWIP_IPV6=1 でビルドされます。このとき arduino-pico は、起動時に MAC からリンクローカルアドレスを作ります。

公式の C 例題は WIZnet の ioLibrary を使い、W6300 のハードウェアソケットで通信します。IPv6 も W6300 の中で処理されます。

🛠️ 開発環境を整える

手順の大部分は W55RP20-EVB-Pico の記事 の「開発環境を整理する」と同じなので、違うところだけ書きます。

(a) Arduino IDE ＋ arduino-pico

1. ボードマネージャで「Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350」（earlephilhower 版）を入れる。この記事では 6.3.1 を使います。WIZnet Maker のガイドは 4.6.0 以降を条件にしています
2. 「ツール → ボード」で WIZnet W6300-EVB-Pico2 を選ぶ
3. IPv6 も試すなら、「ツール → IP/Bluetooth Stack」を IPv4 + IPv6 にする
4. 例題は「ファイル → スケッチ例 → lwIP_w6300 → WiFiClient-W6300」にあります

ライブラリ lwIP_w6300 はコアに同梱されているので、別途入れるものはありません。

(b) VS Code ＋ WIZnet-PICO-C

git clone --recurse-submodules https://github.com/WIZnet-ioNIC/WIZnet-PICO-C.git で取得するところまでは W55RP20 の記事と同じです。違うのは、取得した時点（main・2026-10-06 版）の CMakeLists.txt が 最初から set(BOARD_NAME W6300_EVB_PICO2) になっていることです。BOARD_NAME は書き換えなくてよく、_WIZCHIP_=W6300・PICO_PLATFORM rp2350・QSPI のピン定義と Quad モードが自動で選ばれます。

ただし、VS Code 拡張の Import Project を通すと、そのままではビルドできません。Import は CMakeLists.txt の先頭に set(PICO_BOARD pico CACHE STRING "Board type") を足し（Import の画面にボードを選ぶ欄は無い）、続けて自動で走る CMake の設定（Configure）が次のエラーで止まります。

PICO_PLATFORM is specified to be 'rp2350', but PICO_BOARD='pico' uses 'rp2040' which is incompatible. You need to delete the CMake cache or build directory and reconfigure to proceed.

PICO_PLATFORM（RP2350）と PICO_BOARD（RP2040 の基板である pico）が食い違っている、という意味です。厄介なのは、このエラーが出るのは CMake の出力側で、この状態で Compile Project を押してもターミナルには ninja: error: loading 'build.ninja': The system cannot find the file specified. としか出ないことです。build.ninja が無いのは Configure が止まったからで、ninja の行だけ見ても原因はわかりません。

直し方は、拡張のサイドバーの Switch Board で pico2 を選ぶことです。選ぶと「Use RISC-V?」と聞かれるので No（Arm Cortex-M33 で動かす）を選びます。

これで CMakeLists.txt の行が set(PICO_BOARD pico2 CACHE STRING "Board type") に書き換わり、build フォルダを消さなくても Configure が通りました。Compile Project で全例題が 2,799 ステップでビルドされます（SDK 2.3.1・ビルド種別は拡張の既定の Release）。VS Code 拡張の入れ方と Import の詳しい流れは Pico SDK の環境構築の記事にまとめています。

UF2 の書き込み方（BOOTSEL を押しながら USB をつなぎ、出てきたドライブにコピー）は Pico 2 と同じで、この記事の (b) はこの方法で書き込んでいます。RP2040 と違って RP2350 では、拡張の Run に Zadig のドライバは要りません（picotool の README）。

(c) MicroPython・CircuitPython・Zephyr

WIZnet の MicroPython 例題集（WIZnet-EVB-Pico-micropython-examples）は対応ボードに W6300-EVB-Pico2 を挙げています。Zephyr には w6300_evb_pico2 のボード定義があります。CircuitPython の例題集もありますが、この記事では扱いません。

🚀 最初の一歩：DHCP → ping → TCP エコー → ping -6

家庭のルーターのように DHCP サーバーがある LAN を前提にしています。IPv6 は、ルーターが IPv6 に対応していなくても、リンクローカルだけで試せます。

① LAN ケーブルと USB-C をつなぐ

ルーターやスイッチングハブから LAN ケーブルを RJ45 に、PC から USB-C をつなぎます。電源は USB から取ります。PC も同じルーター・ハブの下にいることを確かめておきます（リンクローカルアドレスはルーターを越えません）。

LAN を挿すと RJ45 の緑が点灯し、オレンジが通信のたびに点滅します。

② DHCP で IPv4 を取り、MAC と IPv6 も表示する（Arduino）

W55RP20 の記事のスケッチを W6300 に移し、IPv6 のアドレスも表示するようにしました。DHCP で IPv4 をもらって表示し、IPv6 のアドレスを一覧し、TCP 5000 番で受けたデータをそのまま返します。 ④の TCP エコーも、このスケッチ 1 本で試せます。

// W6300-EVB-Pico2: DHCP で IPv4 を取り、IPv6 のアドレスも表示して、TCP 5000 番でエコーする（arduino-pico 6.3.1）
// ツール → IP/Bluetooth Stack を「IPv4 + IPv6」にすると IPv6 が有効になる
#include <W6300lwIP.h>
#include <lwip/netif.h>

Wiznet6300lwIP eth(16);     // CS = GPIO16（基板の内部配線）
WiFiServer server(5000);    // TCP エコー用のポート

void printIPv6() {
#if LWIP_IPV6
  netif *n = eth.getNetIf();
  for (int i = 0; i < LWIP_IPV6_NUM_ADDRESSES; i++) {
    u8_t st = netif_ip6_addr_state(n, i);
    if (ip6_addr_isinvalid(st)) continue;  // 空きスロットは飛ばす
    Serial.printf("IPv6: %s (%s)\n", ip6addr_ntoa(netif_ip6_addr(n, i)),
                  ip6_addr_ispreferred(st) ? "preferred" : "tentative");
  }
#else
  Serial.println("IPv6: off (Tools > IP/Bluetooth Stack > IPv4 + IPv6)");
#endif
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial && millis() < 5000) {}  // USB シリアルを開くまで最大 5 秒待つ

  if (!eth.begin()) {                    // MAC 省略 = チップ固有 ID から生成
    Serial.println("W6300 not found");
    while (true) delay(1000);
  }
  Serial.print("DHCP");
  while (!eth.connected()) {             // IPv4 が付くまで待つ
    Serial.print('.');
    delay(500);
  }
  Serial.println();

  uint8_t mac[6];
  eth.macAddress(mac);
  Serial.printf("MAC : %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n",
                mac[0], mac[1], mac[2], mac[3], mac[4], mac[5]);
  Serial.print("IP  : "); Serial.println(eth.localIP());
  Serial.print("MASK: "); Serial.println(eth.subnetMask());
  Serial.print("GW  : "); Serial.println(eth.gatewayIP());

  delay(3000);                           // IPv6 の重複確認（DAD）が終わるのを待つ
  printIPv6();

  server.begin();
  Serial.println("TCP echo server on port 5000");
}

void loop() {
  WiFiClient client = server.accept();
  if (!client) return;
  Serial.print("client: "); Serial.println(client.remoteIP());
  while (client.connected()) {
    int n = client.available();
    if (n > 0) {
      uint8_t buf[128];
      n = client.read(buf, min(n, (int)sizeof(buf)));
      client.write(buf, n);              // 受け取った分をまとめて返す
    }
    delay(50);                           // lwIP のポーリング（既定 20 ms）が走る間を空ける
  }
  client.stop();
  Serial.println("closed");
}

このスケッチと④の PowerShell は、GitHub の ramtuc/wiznet-pico-basics（MIT ライセンス）に置いています。スケッチは arduino/w6300-evb-pico2/dhcp_tcp_echo_ipv6/、PowerShell は tools/tcp_echo_client.ps1 です。

W55RP20 版からの変更は、ヘッダ（W6300lwIP.h）とクラス名（Wiznet6300lwIP）、CS のピン番号（16）、そして IPv6 を表示する printIPv6() です。loop() の delay(50) は W55RP20 版と同じく必要で、理由は④の後で説明します。IPv6 のアドレスは lwIP のネットワークインタフェースから直接読み、DAD が終わって使える状態（preferred）か、確認中（tentative）かも一緒に出しています。

ボード「WIZnet W6300-EVB-Pico2」、IP/Bluetooth Stack「IPv4 + IPv6」で書き込み、シリアルモニタを 115200 bps で開くと、次のように出ました。最初の 2 行は lwIP_w6300 ライブラリ自身が出すもので、0x61 は W6300 のチップ ID レジスタ（CIDR0）の値です。W6300 データシートでは、IPv6 対応の W6x00 系の ID として 0x6100 に固定されています。

version = 0x61
MAC RAW mode!
DHCP..
MAC : D6:C7:62:4C:A0:A5
IP  : 192.168.0.74
MASK: 255.255.255.0
GW  : 192.168.0.1
IPv6: FE80::D4C7:62FF:FE4C:A0A5 (preferred)
TCP echo server on port 5000

IP・ゲートウェイは筆者の LAN の値、MAC はこの基板の値です。MAC は基板ごとに違い、2 文字目の 6 はローカル管理のアドレスであることを示しています（下の囲み）。LAN ケーブルを挿した状態で起動すれば、DHCP は数秒で取れます。リセットしても MAC・IP・IPv6 は同じ値でした。

IPv6 の行は、MAC から EUI-64 で作ったリンクローカルアドレスです（lwIP は大文字で表示します）。MAC の先頭バイト D6 の 0x02 を反転すると D4、真ん中に FF:FE を挟むと FE80::D4C7:62FF:FE4C:A0A5 になり、表示と一致します。DAD を待つ 3 秒のうちに (preferred)（使える状態）になっています。

ルーターが IPv6 の RA を出している LAN では、FD（ULA）や 2001 で始まるアドレスの行が、リンクローカルの次に出ます（lwIP の既定でアドレスの自動設定が有効なため）。ただし RA はルーターが周期的に送るものなので、DHCP の直後 3 秒で出す表示には間に合わないことがあります。筆者の LAN では起動直後の表示には出ず、起動から約 2 分後の表示で FD38:A8E8:B9B7:C54C:D4C7:62FF:FE4C:A0A5 (preferred) の行が増えました。後ろ 64 ビットは、リンクローカルと同じ EUI-64 のインタフェース ID です。

「IPv4 Only」（既定）のまま書き込んだときは、IPv6 の行が IPv6: off (Tools > IP/Bluetooth Stack > IPv4 + IPv6) になります。

③ PC から ping と ping -6

まず IPv4 です。シリアルに出た IP に、PC から ping を打ちます。

ping 192.168.x.x

10 発打って損失 0、RTT は最小 2 ms・平均 12 ms・最大 34 ms、TTL は 255 でした。⑤の公式 C 例題で同じ ping を打つと、数字がはっきり変わります。

(a) の RTT の幅は、④の後で説明する lwIP の 20 ms ごとのポーリングのためと考えられます。ping が W6300 に届いても、RP2350 が次にポーリングするまで返事は作られません。(b) では W6300 がその場で返事を作ります。TTL の 255 は lwIP の既定値（IP_DEFAULT_TTL）、128 は W6300 が返した値で、Windows の ping は返事の TTL を表示するので、どちらが応えているかを TTL で見分けられます。この傾向は W55RP20-EVB-Pico と同じです。

次に IPv6 です。リンクローカルアドレスに ping を打つときは、アドレスの後ろに % と PC 側のインタフェースを付けます。これを ゾーン ID と呼びます。リンクローカルアドレスはどのリンクでも同じ fe80:: で始まるので、PC に LAN の口が複数あると、どの口から送ればよいか決められないからです。

fe80::xxxx の部分には、シリアルに出た基板の IPv6 アドレスを入れます。番号やインタフェース名は PC 側 のものです。基板側のものではありません。

前提は、PC の有線 LAN アダプタで IPv6 が有効になっていることです。Windows ではアダプタのプロパティの「インターネット プロトコル バージョン 6（TCP/IPv6）」のチェックで、これが外れていると ipconfig にリンクローカル IPv6 アドレスが出ず、ping -6 は PING: transmit failed. General failure. で終わります。

返事をしているのは、Arduino の経路では RP2350 上の lwIP です。W6300 は生フレームを渡しているだけです。⑤の公式 C 例題では、同じ ping に W6300 の中の回路が応えます。

④ TCP エコー（Arduino）

PC から TCP 5000 番につないで文字を送り、同じ文字が返ってくれば TCP の往復ができています。Windows なら、次を tcp_echo_client.ps1 という名前で保存して PowerShell から実行します。ファイルは UTF-8（BOM 付き）で保存してください。 Windows PowerShell 5.1 は BOM なしの UTF-8 を cp932 として読むため、日本語コメントの次の行が消え、接続できているのに返事が空になります（PowerShell 7 では起きません）。

# TCP エコーの確認 (Windows PowerShell 5.1 / PowerShell 7)
# 使い方: .\tcp_echo_client.ps1 192.168.x.x "hello W6300"
# このファイルは UTF-8 (BOM 付き) で保存してある。BOM なしで保存し直すと Windows PowerShell 5.1 が
# 日本語コメントを cp932 として読み、コメントの直後の行が消えて返事が空になる (PowerShell 7 は問題なし)
param(
  [string]$ip = "192.168.x.x",            # シリアルに出た IP (W55RP20 / W6300)
  [string]$text = "hello"                 # 送る文字列 (記事では hello W55RP20 / hello W6300)
)
$c = New-Object System.Net.Sockets.TcpClient($ip, 5000)
$s = $c.GetStream()
$s.ReadTimeout = 3000                     # 3 秒返事がなければエラーで止める (ms)
$msg = [Text.Encoding]::ASCII.GetBytes("$text`n")
$s.Write($msg, 0, $msg.Length)
$buf = New-Object byte[] 64
$got = ""
while ($got -notmatch "`n") {             # 改行が返ってくるまで読み続ける (loop)
  $n = $s.Read($buf, 0, $buf.Length)
  if ($n -le 0) { break }                 # 相手が接続を切ったら終わり (EOF)
  $got += [Text.Encoding]::ASCII.GetString($buf, 0, $n)
}
$got
$c.Close()

日本語コメントの末尾を (ms)・(loop) のような ASCII で終えているのも同じ理由で、BOM なしで保存されてしまっても行が消えないようにしています。VS Code なら右下のエンコード表示から「UTF-8 with BOM」で保存し直せます。

実行は、IP と送る文字列を引数で渡します（IP はシリアルに出た値）。

.\tcp_echo_client.ps1 192.168.x.x "hello W6300"

スクリプトの実行が実行ポリシーで止められる場合は、powershell -ExecutionPolicy Bypass -File .\tcp_echo_client.ps1 192.168.x.x "hello W6300" の形にすると、その 1 回だけ実行できます。

hello W6300 と表示されれば成功です。筆者の環境では hello W6300 1 が 19 ms、続けて実行した hello W6300 2 が 22 ms で返り、その後の ping も通りました。スクリプトが最後に $c.Close() で切ったあと、シリアルに client: <PC の IP> に続いて closed が出れば、切断まで処理できています。Linux や macOS なら nc 192.168.x.x 5000 でつなぎ、打った行がそのまま返ってくるかを見ます。

Read() を 1 回呼ぶだけにしないのは、TCP には「1 回の送信＝1 回の受信」という区切りがないからです。返事が 2 つのパケットに分かれて届くと、1 回目の Read() は先に着いた分だけを返すので、行の終わり（改行）が来るまで読み続けます。読み残しがあるまま Close() すると、Windows は普通の切断（FIN）ではなく RST（強制切断）を送ります。

1 行受けて client.println() で返し、client.stop() でサーバー側から切る 1 往復型にしても、ループで lwIP を呼び続けないので同じ問題は起きません。その代わり、1 回の接続で送れるのは 1 行だけです。

⑤ 同じことを公式 C 例題で（ハードウェアソケット）

今度は W6300 のハードウェアソケットで同じことをします。WIZnet-PICO-C の 2 つの例題を順に使います。どちらも起動時に QSPI のモード（[QSPI QUAD MODE]）とクロックを表示し、W6300 のチップ ID を読んで、合わなければ ACCESS ERR を出して止まります。出力は USB シリアルに出る設定です。

dhcp_dns（examples/dhcp_dns/wizchip_dhcp_dns.c）は、DHCP で IPv4 をもらって表示し、www.wiznet.io の IP を DNS で引きます。取得した時点のソースは .dhcp = NETINFO_DHCP なので、そのままビルドして書き込みます。DHCP に成功すると DHCP success と、ネットワークの設定が表示されます。W6x00 向けの表示には、IPv4 の項目に加えて LLA（リンクローカルアドレス）・GUA・GW6・DNS6 の行があります。

見るところは、IPv4 の 5 行の下に並ぶ IPv6 の 5 行です。LLA は FE80:0000:0000:0000:0208:DCFF:FE57:5725 で、上で見たソースの固定値がそのまま W6300 に書かれています。DNS6 の 2001:4860:4860::8888（表示は 0 を省かない形）も例題に固定で入っている値で、Google Public DNS のアドレスです。GUA と GW6 は 0 のままでした。

IPv4 の側は、MAC が例題に固定で入っている 00:08:DC:12:34:56、IP は DHCP でもらった 192.168.0.110（筆者の LAN の値）、リースは 7200 秒です。この MAC は W55RP20-EVB-Pico 用の例題と同じなので、両方の基板を同じ LAN で動かすとルーターは同じ IP を貸します（筆者の LAN でも W55RP20 のときと同じ 192.168.0.110 でした）。DNS は www.wiznet.io を 183.111.138.249 に引けています。

起動時のクロックの行（この図では画面の外）は、下の loopback の図に写っている [PIO QSPI CLOCK SPEED : 37.50 MHz] (sys=150.00 MHz) です。RP2350 を既定の 150 MHz で動かし、その 1/4 で PIO の QSPI を回しています。W55RP20 の例題は RP2040 を 200 MHz に上げて PIO の SPI を 50 MHz で回していたので、クロックだけなら W6300 のほうが低い設定です。その代わりデータ線が 4 本あるので、1 クロックで運べるビットは 4 倍になります。

loopback（examples/loopback/wizchip_loopback.c）は、TCP 5000 番で受けたデータを返すサーバーです。こちらは 固定 IP（既定は 192.168.11.2）なので、自分の LAN に合わせて書き換えてからビルドします。リンクローカルアドレスも同じ構造体に書いてあります。

static wiz_NetInfo g_net_info = {
    .mac = {0x00, 0x08, 0xDC, 0x12, 0x34, 0x56}, // MAC address
    .ip = {192, 168, 11, 2},                     // ← LAN 内の空いている IP に
    .sn = {255, 255, 255, 0},                    // Subnet Mask
    .gw = {192, 168, 11, 1},                     // ← ルーターの IP に
    .dns = {8, 8, 8, 8},                         // DNS server
    .lla = {
        0xfe, 0x80, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x02, 0x08, 0xdc, 0xff,
        0xfe, 0x57, 0x57, 0x25
    },             // Link Local Address
    // ...
};

ここでは筆者の LAN に合わせて、IP を 192.168.0.250、ゲートウェイを 192.168.0.1 に書き換えました（どちらも筆者の LAN の値です）。

書き込んだら、④と同じ PowerShell（IP の引数を固定 IP に変える）で 5000 番に送ります。hello W6300 1・hello W6300 2 とも同じ文字列が返り、送ってから返るまでは約 10 ms でした。ping も 10 発すべて応答があり、RTT は 1 ms 以下・TTL 128 で、ここで応えているのは W6300 の中の回路です。

W6300 版の loopback は、ソケットの状態を 0:Listen, TCP server loopback, port [5000] as IPv4 mode の 1 行で知らせます。起動時に 1 行出て、PC から 1 回つないで切るたびに同じ行がもう 1 行増えます（接続中の行は出ません）。W55RP20 版の loopback は、接続が来てもシリアルに何も出しませんでした。

IPv6 でも確かめるなら、表示された LLA に ③と同じ書き方で ping -6 を打ちます（既定なら fe80::208:dcff:fe57:5725%<PC 側の番号>）。PC の有線 LAN アダプタで IPv6 が有効になっていることが前提です。

loopback の既定は IPv4 の TCP サーバーだけが有効で、ソースの #define IPV6 を有効にすると IPv6 のサーバー（5004 番）や、IPv4 と IPv6 の両方を 1 本のソケットで受けるデュアルのサーバー（5008 番）も動きます。ここから先は応用編で扱います。

⑥ LED を見る

RJ45 の LED の点き方は①のとおりです。W6300 は全二重／半二重・リンク・速度（10／100）・アクティビティの LED 出力を持っていて、ユーザー LED は別にある GPIO25 の LED です。

💡 こういうことにも使える（応用編の予告）

• IPv6 の LAN の機器: IPv6 だけのネットワークや、ULA（fd で始まる、LAN の中だけで使う IPv6 アドレス）で機器を管理する構成の端末にする
• QSPI の速さを活かすデータロガー: ADC の値や画像を、有線で途切れずに PC へ流す
• 有線のセンサーノード・小さな Web サーバー: W55RP20 の記事と同じ用途。RP2350 の SRAM と CPU に余裕があるぶん、アプリ側にできることが増える
• PoE 給電の機器: WIZPoE-P1 を付けて LAN ケーブル 1 本で電源も取る

🔧 トラブルシューティング

✅ まとめ

• W6300-EVB-Pico2 は、Pico 2 と同じ形の基板に RP2350 と W6300 を別々のチップとして載せたボード。外に出る GPIO は GP0〜14・GP26〜28 の 18 本で、LED は Pico 2 と同じ GP25。VSYS は 4.3〜5.5 V
• RP2350 と W6300 は QSPI（INT 15・CS 16・SCLK 17・IO0〜3 = 18〜21・RST 22）でつながる。内蔵の QMI はフラッシュ専用のピンにしか出せず、ハードウェア SPI は 1 本線でピンも合わないので、PIO で QSPI を作っている
• QSPI の Single／Dual／Quad で変わるのは、アドレスから後ろを何本のデータ線で送るか。命令の 8 ビットは常に 1 本線で、その中のビットでモードを伝える
• W6300 は W5500 の後継で、IPv4/IPv6 デュアルスタック・バッファ 64 KB・ソケットレスコマンドが加わった。リンクローカルアドレスはチップではなくホストのソフトウェアが作る
• 最初の一歩は DHCP → ping → TCP エコー → ping -6。Arduino（MACRAW＋lwIP）と公式 C 例題（ハードウェアソケット）の両方で同じ確認ができる

次の一手は、この基板でしか試せないことを測ることです。QSPI の 3 つのモードとクロックで転送の速さがどう変わるか、ハードウェアソケットと lwIP でどう違うか、そして IPv6 のアドレスを自動で取るところまでを、応用編で扱います。

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• ramtuc/wiznet-pico-basics（GitHub）：この記事のスケッチ（arduino/w6300-evb-pico2/dhcp_tcp_echo_ipv6/）と TCP エコーの PowerShell（tools/tcp_echo_client.ps1）

参考

• W6300-EVB-Pico2（WIZnet Docs）：rev 1.0（2025-05）。内部 GPIO の割当・QSPI モード別の IO・追加 7 ピン・動作条件（2026-10-31 取得）
• WIZnet W6300-EVB-Pico2（スイッチサイエンス SKU 10784）：2025-12-18 発売（2026-10-31 取得）
• 次世代の組込み・IoT向けEthernetコントローラチップ「W6300」とは（スイッチサイエンスマガジン・WIZnet 寄稿）：2025-12-18。iperf3 デモの値
• W6300 Datasheet v1.0.2（WIZnet Docs）：§5.1.1 QSPI Frame・CIDR・LLAR・ソケットモード（2026-10-31 取得）
• W6300（WIZnet Docs）：アプリケーションノート「SLC」（ソケットレスコマンド）・「Auto-Configuration」（リンクローカルアドレスの作り方と DAD）（2026-10-31 取得）
• W5500（WIZnet Docs）：比較表の W5500 側
• RP2350 Datasheet（Raspberry Pi）：GPIO 機能表（Bank 0・Bank 1）・§12.3 SPI（PL022）・§12.14 QMI（2026-10-31 取得）
• Raspberry Pi Pico 2 Datasheet（Raspberry Pi）：VSYS の範囲・内部使用の GPIO（2026-10-31 取得）
• WIZnet-ioNIC/WIZnet-PICO-C（GitHub）：main 2026-10-06。CMakeLists.txt・port/ioLibrary_Driver/inc/wizchip_spi.h・src/wizchip_qspi_pio.c・src/wizchip_qspi_pio.pio・examples/loopback・examples/dhcp_dns（2026-10-31 取得）
• Wiznet/ioLibrary_Driver（GitHub）：Ethernet/W6300/w6300.h・w6300.c（命令の組み立て・BSB）
• earlephilhower/arduino-pico（GitHub）：6.3.1（2026-10-23）。libraries/lwIP_w6300・libraries/SPI/src/SPI.cpp・libraries/lwIP_Ethernet/src/LwipIntfDev.h・libraries/lwIP_Ethernet/src/LwipEthernet.cpp（ポーリング周期）・docs/ethernet.rst（Adjusting LWIP Polling）・libraries/WiFi/src/WiFiClient.cpp（Nagle の既定）・boards.txt（IP/Bluetooth Stack）・variants/generic/pins_arduino.h
• How to Build W6300-EVB-Pico or W6300-EVB-Pico2 on Arduino（WIZnet Maker）：core 4.6.0 以降・例題の場所
• W6300-EVB-Pico2（Zephyr Project ボード定義）：ピンヘッダ・ビットバング SPI・LED（GPIO25）
• WIZnet-ioNIC/WIZnet-EVB-Pico-micropython-examples（GitHub）：対応ボード表