Altera, National Semiconductor und MorethanIP 8-Port-Switch-Entwicklungsboard mit Timing-Steuerung nach IEEE 1588

Entwickler von Systemen für industrielle Steuerungen oder Automatisierungsanwendungen müssen sich mit den Anforderungen des IEEE-1588-Standards für eine präzise Taktsynchronisation

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Entwickler von Systemen für industrielle Steuerungen oder Automatisierungsanwendungen müssen sich mit den Anforderungen des IEEE-1588-Standards für eine präzise Taktsynchronisation auseinandersetzen. Mit einem 8-Port-Switch-Entwicklungsboards lassen sich nun entsprechende Designs schneller ausführen: Das Board bietet alle wesentlichen Funktionalitäten, indem ICs und IP von Altera, National Semiconductor und des deutschen IP-Anbieters MorethanIP kombiniert werden.

Das Board ermöglicht die schnelle Implementierung des IEEE-1588-Standards für Applikationen, die eine Genauigkeit im Sub-µs-Bereich erfordern. Damit sollen Latenz- und QoS-Anforderungen für industrielle Netzwerke erfüllt werden. Typische Applikationen sind Switches für Standards wie Ethernet/IP, ProfiNet, Ethernet Powerlink und andere Ethernet-Protokolle.

Nach Einschätzungen des Industrial Ethernet Worldwide Outlook der ARC Advisory Group (2005) wird der Markt für industrielle Ethernet Switches auf ca. 325.000 Geräte im Jahr 2006 geschätzt, mit einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 49% in den nächsten Jahren. Auf diesen Markt zielt die IEEE-1588-Technologie.

Wachstumsmarkt Ethernet in der Industrie

Das Board enthält einen 10/100-MBit/s-Ethernet-MAC entsprechend dem IEEE-802.3-Standard, der auch IEEE 1588 in den Versionen 1 und 2 mit Timing-Steuerung für transparentes E2E-(Ent-to-End-) und P2P-(Peer-to-Peer-)Clock-Sequenzing unterstützt. Das Board bietet eine hohe Port-Dichte, RMII-Schnittstellen und einen programmierbaren Uplink. Es beinhaltet außerdem den IP-Core von MorethanIP für die Stratix-II- und Cyclone-II-FPGAs von Altera (siehe Linkkasten). Damit können Entwickler ihre Designs schnell und einfach updaten, wenn die zweite Revision des IEEE1588-Standards wie erwartet Anfang 2007 fertig ist.

Das Board enthält derzeit ein Stratix-II-FPGA und vier Physical-Layer-Transceiver (Dual-Port) DP83849 von National. Das Design bietet eine geringe deterministische Latenzzeit für eine präzise Taktsynchronisation. Mit dem Flex-Port-Switching von National wird Reichweiten-Erweiterung, Media-Konvertierung und hardwarebasierte Ausfallsicherung unterstützt. Über LDO- und Buck-Regler von National werden die FPGAs und Transceiver versorgt. In künftigen Ausführungen wird ein FPGA aus der Cyclone-Low-Cost-Familie von Altera zum Einsatz kommen.

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