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。
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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