汽車對更高帶寬的需求正在迅速增長。一方面，所有娛樂和連接性元素，另一方面，所有與控制相關的電子設備。

結果，汽車制造商增加了許多需要互連的基于計算機的系統。從技術和經濟角度來看，采用最新創新的以太網是應對這一挑戰的最佳選擇。

歷史上，由于其不確定性，汽車制造商已避免將數據包交換網絡用于多媒體應用。但是，確定性以太網解決方案（例如AVB）可為汽車中的高可靠性和低延遲應用程序等提供具有保證帶寬和確定性延遲的數據流。

音頻視頻橋接（AVB）是一組技術標準的通用名稱，這些技術標準允許通過以太網進行時間同步的低延遲數據流服務。它們是由電氣和電子工程師協會（IEEE）音頻視頻橋接任務組開發的。這些包括：

• IEEE 802.1BA：音頻視頻橋接（AVB）系統
• IEEE 802.1AS：時間敏感型應用程序的定時和同步
• IEEE 802.1Qat：數據流保留協議（SRP）
• IEEE 802.1Qav：時間敏感數據流（FQTSS）的轉發和排隊

AVB通過為AVB流量保留一小部分可用以太網帶寬來工作，并且那些類型的數據包會在分配的時隙中定期發送。由于保留了帶寬，因此不會發生沖突。

AVB/汽車以太網交換機（AVBES）IP內核實現了一個以太網交換機，該交換機支持所有符合AVB的標準。從簡單的2端口端點到復雜的多端口交換機，可以根據應用獲得最佳實現。

以下Xilinx FPGA系列支持AVBES IP：

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

AVBES IP核的主要功能：

音頻視頻橋接支持

• 針對時間敏感應用（gPTP）的IEEE 802.1AS定時和同步
  • 時間同步層
• 針對時間敏感流（FQTSS）的IEEE 802.1Qav轉發和排隊
  • 對于預留流量 
  • 基于信用的整形器：可為每種流量類別配置帶寬預留
• IEEE 802.1Qat數據流預留協議（SRP）
  • 用于網絡資源管理

接口

• 全雙工10/100/1000 Mbps以太網接口
• 全雙工2.5/5/10 Gbps以太網上行鏈路接口
• 可配置的3至32個以太網端口
• MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理層設備（PHY）接口
• 每個端口支持不同的數據速率

交換

• 具有自動MAC地址學習和老化（最多4096個條目）的動態MAC表
• 靜態MAC表（最多4096個條目）。
• 巨型幀管理。
• 廣播/多播風暴防護
• 每端口速率限制（廣播、多播和單播流量）
• 基于端口的VLAN支持。

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

參考設計支持的板：

• AVBES套件

相關信息和產品：

• 多端口時間敏感網絡 交換機IP內核
• 多端口FMC 板

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