1G MRS – 高效冗餘交換機IP Core解決方案
功能概述：
1G MRS（網管冗餘交換機IP核）是SoC-e HSR-PRP交換機（HPS）和網管乙太網交換機（MES）IP核的組合，專為工業級應用而設計，其具有自動MAC學習、VLAN支持、QoS管理以及多種冗餘協議（如HSR、PRP、RSTP、MRP等）的支持，確保數據在高速傳輸時具備高度的可靠性和安全性。MRS IP核適用於多種Xilinx FPGA系列（如7-Series、Ultrascale、Versal等）。通過使用Xilinx Vivado工具，使用者可以快速配置和部署該IP核，以優化網路性能並提升整體系統的穩定性和擴展性，是現代工業自動化、交通、能源等領域的理想解決方案。
描述
接口
- 全雙工10/100/1000 Mbps乙太網介面
- 半雙工10/100 Mbps乙太網介面
- 全雙工10 Gbps乙太網介面（開發中）
- 可配置的3至16個乙太網端口
- MII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII實體層設備（PHY）介面
- 每個端口支援不同的數據速率
- 銅纜和光纖介質介面：10/100/1000Base-T，100Base-FX，1000Base-X
交換
- 具有自動MAC位址學習和老化的動態MAC表（最多2048個條目）
- 靜態MAC表（最多2048個條目）
- 巨型幀管理
- 基於乙太網的交換
- 入口端口鏡像
- 廣播/多播風暴防護
- 每端口速率限制（廣播、多播和單播流量）
時間同步
- IEEE 1588v2無狀態透明時鐘功能（P2P–第2層/E2E–第2層）
配置
- MDIO，UART，AXI4-Lite或CoE（乙太網配置）管理介面
- 乙太網配置（COE）：通過連接到CPU的同一乙太網鏈路全面訪問內部寄存器
- 購買IP核時提供驅動程式
流通管理
- 多播幀過濾：允許用戶自定義幀的轉發，根據交換埠遮罩將幀轉發至具體的端口。
- 基於端口的VLAN支援：提供 VLAN 管理功能。
- 服務品質(QoS)：通過優先順序（PCP-802.1p，DSCP TOS，Ethertype）來優化網路流量。
- IEEE 802.1X EAPOL硬體處理：支援硬體處理以增強網路安全性。
- DSA（分散式交換體系結構）標記：
- 使用交換機標籤的硬體功能來插入標籤。
- 說明幀來自哪個端口。
- 解釋轉發此幀的原因。
- 管理 CPU 發起的流量並將其發送到特定端口。
冗餘協議
- RSTP（需要軟體堆疊）
- RSTP的硬體支援
- IP核心隨附的用於Linux的參考RSTP堆疊
- 提供Posix相容的RSTP堆疊
- MRP（不需要軟體堆疊）
- 環網管理員（MRM）
- 環形用戶端（MRC）
- DLR（不需要軟體堆疊）
- 基於信標的節點
- 主管節點
- HSR（不需要軟體堆疊）
- 版本3.0（最新）
- PRP（不需要軟體堆疊）
- 版本3.0（最新）
- 支援多種HSR模式
- 支援的PRP模式：重複丟棄，重複接受
– 網管型交換機 IP Core 框圖 –
可用於Xilinx Vivado工具的MRS IP內核
通過利用新的Xilinx Vivado工具，可以將MRS 輕鬆整合到您的FPGA設計中，該工具允許在圖形化使用者介面中使用IP內核，並以簡便的方式配置IP參數。
以下Xilinx FPGA系列支援MRS：
- 7-Series (Zynq, Spartan, Artix, Kintex, Virtex)
- Ultrascale (Kintex, Virtex)
- Ultrascale+ (Zynq MPSoC, Kintex, Virtex)
- Versal ACAP
