1G MTSN – 多端口TSN交换机IP核

确定性以太网解决方案(如TSN)可提供具有保证带宽和确定性延迟的数据流。 

时间敏感网络(TSN)是负责数据链路层标准的IEEE 802.1任务组的名称。该小组提供的规范将允许通过IEEE 802网络进行时间同步和低延迟的流服务。

TSN不断发展,并且瞄准汽车、工业、广播和航空航天等不同领域。因此,期望结合可用标准和特性子集的交换实现。这种灵活性可以通过可配置逻辑(FPGA)、HDL IP和嵌入式软件来实现。

多端口时间敏感网络MTSN)交换机IP内核是一种灵活的HDL代码,可随时生成TSN端点或网桥实现。该IP核提供了丰富的通用参数集,以获得最佳功能性资源的权衡。由于为Vivado IPI提供了GUI界面,因此可以在VHDL级别或以图形方式配置这些通用项目。

下列Xilinx FPGA系列支持MTSN

  • 7系列(Zynq,Spartan,Artix,Kintex,Virtex)
  • Ultrascale(Kintex,Virtex)
  • Ultrascale +(Zynq MPSoC,Kintex,Virtex)

MTSN 交换机IP核的主要功能:

接口

  • 全双工10/100/1000 Mbps以太网接口
  • 最多可配置24个以太网端口
  • MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII物理层设备(PHY)接口
  • 每个端口支持不同的数据速率

交换

  • 具有自动MAC地址学习和老化(最多4096个条目)的动态MAC表
  • 静态MAC表(最多4096个条目)
  • 巨型帧管理
  • 广播/多播风暴防护
  • 每端口速率限制(广播、多播和单播流量)
  • 基于端口的VLAN支持

组态

  • MDIO、UART、AXI4-lite或CoE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

时间敏感的网络

  • IEEE 802.1AS(rev)用于时间同步层
  • IEEE 802.1Qav用于预留流量
    • 基于信用的整形器:可为每种流量类别配置带宽预留
 
  • IEEE 802.1Qbv用于计划的流量
    • 时间感知整形器:可配置的时隙数
  • IEEE 802.1Qcc用于网络管理
    • RESTCONF用于掌管YANG数据
    • NETCONF用于掌管YANG数据
  • IEEE 802.1Qci用于数据流过滤和监管
  • IEEE 802.1AB用于LLDP(链路层探测协议)
  • IEEE 802.1w用于快速生成树协议
  • IEEE 802.1s用于多个生成树协议(于2020年发布)
  • IEEE 802.1CB用于帧复制和可靠性消除(*)
  • 对同步调度流量的直通支持(*)
  • IEEE 802.1Qat用于数据流预留协议(*)
  • IEEE 802.1Qbu/802.3br用于帧抢占(*)

低层配置

  • MDIO、UART、AXI4-lite或CoE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

高级配置

  • RESTCONF/NETCONF YANG模型支持(CNC配置)
  • 高级配置GUI

*:即将发布和/或互操作性测试。

 

参考设计支持的板:

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