為了幫助設計人員評估工業(yè)計算機上的 TSN 功能，ASIX AXM57104 四端口 TSN 千兆以太網(wǎng) PCIe NIC 卡為設計人員提供免費的板支持包 (BSP)，以便在工業(yè) Linux 平臺上輕松實現(xiàn) TSN 功能。

AXM57104 支持增強的 TSN 功能，包括符合 IEEE 802.1AS-Rev/AS 和 IEEE 1588V2 的定時和同步、時間敏感流的轉發(fā)和排隊 (FQTSS)：指定符合 IEEE 802.1Qav 的基于信用的整形器 (CBS)、符合 IEEE 802.1Qbv 的時間感知整形器 (TAS)，以及符合 IEEE 802.1Qci 的每流過濾和監(jiān)管 (PSFP)。AXM57104 還支持 32 個同步 I/O 引腳、一個每秒脈沖 (PPS) 輸出和可通過應用內(nèi)編程 (IAP) 升級的 FPGA 硬核現(xiàn)場，以實現(xiàn) TSN 標準演進。

AXM57104 是一款經(jīng)濟高效的 PCIe TSN 網(wǎng)卡解決方案，適用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 應用，可在工業(yè)自動化平臺、TSN 網(wǎng)關上的現(xiàn)場總線上啟用 TSN 功能，并融合非實時 IT 網(wǎng)絡和實時 OT 網(wǎng)絡（包括不同的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，例如 PROFINET/EtherCAT/EtherNet IP/等）。

 

AXM57104 BSP 是在 Ubuntu 16.04 LTE 和 Linux 內(nèi)核 4.15.0 平臺下開發(fā)的，其中包括 AXM57104 Linux PCIe 網(wǎng)絡驅動程序、AXM57104 TSN 服務和應用模塊等。設計人員可以通過運行這些 Linux 軟件輕松評估 Linux 平臺上支持的 TSN 功能堆棧。

TSN 網(wǎng)卡的系統(tǒng)架構包括硬件模塊和軟件模塊，如下圖所示。藍色的硬件模塊是具有 TSN 千兆交換機和 PCIe NIC 功能的 ASIX AXM57104 FPGA 控制器。綠色的軟件塊由ASIX AXM57104 BSP提供，黃色的軟件塊可以從Linux內(nèi)核打開手動安裝。

設計人員可以在 Linux 平臺上連接 AXM57104 TSN 網(wǎng)卡來實踐增強的 TSN 功能，例如 gPTP 時間同步（IEEE 802.1AS_Rev）、時間感知整形器（IEEE 802.1Qbv）、基于信用的整形器（IEEE 802.1Qav）等并運行Linux VLC Media Player 來驗證這些 TSN 功能。

三個Linux平臺安裝了AXM57104 PCIe TSN網(wǎng)卡，建立一個支持TSN的網(wǎng)絡。啟用 TSN 的網(wǎng)絡中的所有設備都必須支持 TSN 功能。

Linux 媒體服務器平臺配置為 VLC 媒體播放器服務器，以生成演示視頻流。需要在 AXM57104 NIC 上為兩個 VLC Server 視頻流添加兩個可視網(wǎng)絡接口，一個可視網(wǎng)絡接口為 VLC Server Video #1 流分配 VLAN 優(yōu)先級 2；另一個可視網(wǎng)絡接口為 VLC 服務器視頻#2 流分配 VLAN 優(yōu)先級 4。

Linux 媒體客戶端平臺配置為 VLC 媒體播放器客戶端，以顯示演示視頻以驗證 TSN IEEE 802.1Qbv 和 802.1Qav 功能。需要在 AXM57104 NIC 上為兩個 VLC Client 視頻流添加兩個可視網(wǎng)絡接口，一個可視網(wǎng)絡接口為 VLC Client Video #1 流分配 VLAN 優(yōu)先級 2；另一個可視網(wǎng)絡接口為 VLC 客戶端視頻#2 流分配 VLAN 優(yōu)先級 4。

噪聲流量生成器平臺用于生成廣播噪聲流量。需要在 AXM57104 NIC 上添加一個 VLAN 優(yōu)先級為 5 的可視網(wǎng)絡接口，用于廣播噪聲流量。廣播噪聲流量的優(yōu)先級 5 高于 VLC 視頻 #1 和 #2 流，因此 VLC 視頻 #1 和 #2 流將在噪聲流量生成器在同一網(wǎng)段上生成大量廣播噪聲流量時停止。通過啟用 TSN IEEE 802.1Qbv 或 802.1Qav 功能，即使噪聲流量生成器在此實踐中產(chǎn)生大量廣播噪聲流量，VLC 視頻 #1 或 #2 流也可以流暢播放。

TSN IEEE 802.1Qbv 和 802.1Qav 標準是 IEEE 802.1Q 標準的以太網(wǎng)擴展。因此，IEEE 802.1Qbv 和 802.1Qav 網(wǎng)絡使用 802.1Q VLAN 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包進行工業(yè)通信。4 字節(jié) IEEE 802.1Q VLAN 標頭包括 16 位 TPID (0x8100)、3 位優(yōu)先級 (0..7)、1 位 CFI 和 12 位 VLAN ID (0..4095)。具有較高優(yōu)先級的 VLAN 數(shù)據(jù)包具有較高的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級。設計人員需要根據(jù)預定義的 TSN 網(wǎng)絡配置配置適當?shù)?VLAN 優(yōu)先級值。

我司產(chǎn)品廣泛應用于數(shù)控機械 冶金,石油天然氣,石油化工，
化工,造紙印刷,紡織印染,機械,電子制造,汽車制造,
塑膠機械,電力,水利,水處理/環(huán)保,市政工程,鍋爐供暖,能源,輸配電。