IP核（Intellectual Property core）是一段具有特定電路功能的硬件描述語(yǔ)言程序，常常被用于數(shù)字電路中。該程序與集成電路工藝無(wú)關(guān)，可以移植到不同的半導(dǎo)體工藝中去生產(chǎn)集成電路芯片，從而幫助開(kāi)發(fā)人員減少工作量，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

虹科針對(duì)不同的應(yīng)用和領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了一系列以太網(wǎng)交換IP，因而用戶(hù)可以將不同IP的特征進(jìn)行組合以獲得每種情況的最佳解決方案。下面將為您介紹虹科1G HSR/PRP交換機(jī)IP核。

01什么是HSR&PRP?

HSR和PRP是兩項(xiàng)兼容性好、易于使用的冗余協(xié)議，其所屬的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為IEC 62439，并已在電力行業(yè)得到廣泛使用和驗(yàn)證。隨著網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓絹?lái)越復(fù)雜，列車(chē)、工控甚至互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性傳輸?shù)男枨蟛粩嗵嵘?，這兩種能夠提供零切換延遲時(shí)間、在故障情況下不丟失幀的協(xié)議漸漸有了更廣闊的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱耍?strong>虹科推出了HSR/PRP IP核，來(lái)幫助用戶(hù)開(kāi)發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

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02虹科1G HSR/PRP IP核

虹科HSR/PRP交換機(jī)IP核是一個(gè)完整的硬件解決方案，可實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余協(xié)議和并行冗余標(biāo)準(zhǔn)，并能夠在低成本的FPGA上實(shí)現(xiàn)。它通過(guò)硬件來(lái)交換幀，這樣可以提供很高的交換速度，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化的過(guò)程總線(xiàn)和機(jī)架間總線(xiàn)的最大允許使用年限和數(shù)據(jù)完整性所必需的。它是針對(duì)能源市場(chǎng)設(shè)備的一種靈活解決方案，該設(shè)備將連接到HSR環(huán)、PRP局域網(wǎng)或在IEC 61850的環(huán)境下起到網(wǎng)橋的作用。

HSR單播流量環(huán)配置示例

用于Xilinx Vivado工具的

虹科HSR-PRP交換機(jī)IP Core /

以下Xilinx FPGA系列支持虹科HSR-PRP IP核：

6系列（Spartan，Virtex）

7系列（Zynq，Spartan，Artix，Kintex，Virtex）

Ultrascale（Kintex，Virtex）

Ultrascale +（Zynq MPSoC，Kintex，Virtex）

通過(guò)利用新的Xilinx Vivado工具，虹科HSR-PRP交換機(jī) IP核可以輕松集成到您的FPGA設(shè)計(jì)中，該工具允許在圖形用戶(hù)界面中使用該IP核，并以簡(jiǎn)便的方式配置IP參數(shù)。

/

關(guān)鍵特性

虹科HSR-PRP交換機(jī)IP核 /

1

# 接口

全雙工10/100/1000 Mbps以太網(wǎng)接口

MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII物理層設(shè)備（PHY）接口

每個(gè)端口支持不同的數(shù)據(jù)速率

銅纜和光纖介質(zhì)接口：10/100/1000Base-T，100Base-FX，1000Base-X

2

# 交換

處理體系結(jié)構(gòu)專(zhuān)用于HSR/PRP，千兆以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲為500ns

全硬件解決方案，無(wú)需片上微處理器或軟件堆棧

已經(jīng)過(guò)優(yōu)化，幾乎不需要邏輯資源，從而可以在低成本FPGA器件上實(shí)現(xiàn)

巨型幀管理

3

# 冗余與時(shí)間同步

可用于實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)DAN、RedBox或QuadBox功能

帶有單個(gè)標(biāo)志，可以通過(guò)軟件在PRP和HSR模式之間切換

包括集成的每個(gè)端口的完整統(tǒng)計(jì)信息和錯(cuò)誤寄存器（網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督）

支持與SoC-e 1588 IP內(nèi)核結(jié)合的IEEE 1588-2008 v2

4

# 組態(tài)

MDIO、UART、AXI4-Lite或CoE（以太網(wǎng)配置）管理接口

以太網(wǎng)配置（COE）：通過(guò)連接到CPU的同一以太網(wǎng)鏈路全面訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部寄存器

購(gòu)買(mǎi)IP核時(shí)提供驅(qū)動(dòng)程序

5

# 可定制功能

節(jié)點(diǎn)表大小

每個(gè)端口的轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列大小獨(dú)立

冗余和互連端口中的IEEE1588v2 P2P透明時(shí)鐘

可擴(kuò)展的復(fù)制/循環(huán)丟棄表

VLAN優(yōu)先級(jí)支持

通過(guò)AXI4-Lite、MDIO、UART或CoE（以太網(wǎng)配置）訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部寄存器

具有集成SAN代理的RedBox模式

IEEE 1588v2普通時(shí)鐘、混合時(shí)鐘和邊界時(shí)鐘