10M/100M/1G MES – 网管以太网交换机IP核

网管以太网交换机(MES)IP内核具有一个无阻塞交叉开关矩阵,该矩阵允许在所有端口之间进行连续传输。它实施一种存储与转发交换方法,全面满足以太网标准策略有关帧完整性校验。该交换机在转发每个帧之前先对其进行缓冲和验证。然而,等待时间已被最小化到纳秒级。因此,MES是实现基于以太网的工业网络的理想交换机。

MES是三速(10/100/1000 Mpbs)交换机IP,并支持IEEE 1588 V2透明时钟功能。考虑到穿越交换机所花费的时间,此功能可修改PTP事件消息。该方案通过补偿整个网络中的交付差异来提高分发准确性。

此外,通过为每个端口使用独立的硬件,MES还支持IEEE 1588 V2一步透明时钟对等(P2P)功能。此功能不仅可以补偿停留时间,还可以补偿每个链接的延迟。

MES可以与SoC-e HSR-PRP交换机IP结合使用,以在所需的端口中引入HSR和PRP功能。高铁(HSR)交换方法是直通的。因此,该组合提供了最高的性能和与标准的最大兼容性。它为以太网PHY设备提供MII/GMII/RGMII本机接口,并且可以与Xilinx IP结合使用,以在其他接口中支持RMII或SGMII。它还支持将AXI4-Stream接口连接到其他不具有MAC基接口的IP内核。

以下Xilinx FPGA系列可以支持MES:

  • 6系列(Spartan,Virtex)
  • 7系列(Zynq,Spartan,Artix,Kintex,Virtex)
  • Ultrascale(Kintex,Virtex)
  • Ultrascale +(Zynq MPSoC,Kintex,Virtex)
 
用于Xilinx Vivado工具的网管以太网交换机IP内核

通过利用新的Xilinx Vivado工具,可以将MES轻松集成到你的FPGA设计中,该工具允许在图形用户界面中使用该IP内核,并以方便的方式配置IP参数。

网管以太网交换机 IP核的主要功能:

接口

  • 全双工10/100/1000 Mbps以太网接口
  • 半双工10/100 Mbps以太网接口
  • 10 Gbps以太网接口
  • 可配置的3至32个以太网端口
  • MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理层设备(PHY)接口
  • 每个端口支持不同的数据速率
  • 铜缆和光纤介质接口:10/100/1000Base-T,100Base-FX,1000Base-X

交换

  • 具有自动MAC地址学习和老化的动态MAC表(最多4096个条目)
  • 静态MAC表(最多4096个条目)
  • 巨型帧管理
  • 基于以太网的交换
  • 入口端口镜像
  • 广播/多播风暴防护
  • 每端口速率限制(广播、多播和单播流量)

时间同步

  • IEEE 1588v2无状态透明时钟功能(P2P–第2层/E2E–第2层)
  • 兼容SoC-e IEEE 1588 IP核(1588Tiny,精确时间基础)
 

流通管理

  • 多播帧过滤
  • 交换端口掩码:用户定义的帧到具体端口的转发
  • 基于端口的VLAN支持
  • 服务质量(QoS)
    • 优先级(PCP-802.1p,DSCP TOS,以太类型)
  • IEEE 802.1X EAPOL硬件处理
  • DSA(分布式交换结构)标记:使用DSA的理想情况是以太网交换机支持“交换机标签”,这是一项硬件功能使交换机为每个以太网帧插入一个特定标签,该帧从特定端口接收以帮助管理接口确定:
    • 该帧来自哪个端口
    • 转发此帧的原因是什么
    • 如何将CPU发起的流量发送到特定端口

组态

  • MDIO,UART,AXI4-Lite或CoE(以太网配置)管理接口
  • 以太网配置(COE):通过连接到CPU的同一以太网链路全面访问内部寄存器
  • 购买IP核时提供驱动程序

冗余协议

  • RSTP(需要软件堆栈)
    • RSTP的硬件支持
    • IP核随附的用于Linux的参考RSTP堆栈
    • 提供Posix兼容的RSTP堆栈
  • MRP(不需要软件堆栈)
    • 环形管理员(MRM)
    • 环形客户端(MRC)
  • DLR(不需要软件堆栈)
    • 基于信标的节点
    • 主管节点

 

网管以太网交换机IP核框图

参考设计支持的板:

  • SoC-e SMARTzynq brick(推荐)
  • 对于其他Xilinx/Avnet/SoC-e/开发板,我们可以提供限时IP内核进行评估
关闭菜单

感到无所适从吗?

请填写下列信息,我们将有专人联系您;