IP核（Intellectual Property core）是一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，常常被用于數字電路中。該程序與集成電路工藝無關，可以移植到不同的半導體工藝中去生產集成電路芯片，從而幫助開發人員減少工作量，并縮短產品上市時間。

虹科針對不同的應用和領域開發了一系列以太網交換IP，因而用戶可以將不同IP的特征進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IP核。

01什么是HSR&PRP?

HSR和PRP是兩項兼容性好、易于使用的冗余協議，其所屬的國際標準為IEC 62439，并已在電力行業得到廣泛使用和驗證。隨著網絡拓撲越來越復雜，列車、工控甚至互聯網等行業對網絡可靠性傳輸的需求不斷提升，這兩種能夠提供零切換延遲時間、在故障情況下不丟失幀的協議漸漸有了更廣闊的應用。也正是因為如此，虹科推出了HSR/PRP IP核，來幫助用戶開發相關產品。

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02虹科1G HSR/PRP IP核

虹科HSR/PRP交換機IP核是一個完整的硬件解決方案，可實現高可靠性無縫冗余協議和并行冗余標準，并能夠在低成本的FPGA上實現。它通過硬件來交換幀，這樣可以提供很高的交換速度，同時也是實現變電站自動化的過程總線和機架間總線的最大允許使用年限和數據完整性所必需的。它是針對能源市場設備的一種靈活解決方案，該設備將連接到HSR環、PRP局域網或在IEC 61850的環境下起到網橋的作用。

HSR單播流量環配置示例

用于Xilinx Vivado工具的

虹科HSR-PRP交換機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）

通過利用新的Xilinx Vivado工具，虹科HSR-PRP交換機 IP核可以輕松集成到您的FPGA設計中，該工具允許在圖形用戶界面中使用該IP核，并以簡便的方式配置IP參數。

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關鍵特性

虹科HSR-PRP交換機IP核 /

1

# 接口

全雙工10/100/1000 Mbps以太網接口

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

每個端口支持不同的數據速率

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

2

# 交換

處理體系結構專用于HSR/PRP，千兆以太網的轉發延遲為500ns

全硬件解決方案，無需片上微處理器或軟件堆棧

已經過優化，幾乎不需要邏輯資源，從而可以在低成本FPGA器件上實現

巨型幀管理

3

# 冗余與時間同步

可用于實現終端節點DAN、RedBox或QuadBox功能

帶有單個標志，可以通過軟件在PRP和HSR模式之間切換

包括集成的每個端口的完整統計信息和錯誤寄存器（網絡監督）

支持與SoC-e 1588 IP內核結合的IEEE 1588-2008 v2

4

# 組態

MDIO、UART、AXI4-Lite或CoE（以太網配置）管理接口

以太網配置（COE）：通過連接到CPU的同一以太網鏈路全面訪問內部寄存器

購買IP核時提供驅動程序

5

# 可定制功能

節點表大小

每個端口的轉發隊列大小獨立

冗余和互連端口中的IEEE1588v2 P2P透明時鐘

可擴展的復制/循環丟棄表

VLAN優先級支持

通過AXI4-Lite、MDIO、UART或CoE（以太網配置）訪問內部寄存器

具有集成SAN代理的RedBox模式

IEEE 1588v2普通時鐘、混合時鐘和邊界時鐘