网管以太网交换机（MES）IP内核具有一个无阻塞交叉开关矩阵，该矩阵允许在所有端口之间进行连续传输。它实施一种存储与转发交换方法，全面满足以太网标准策略有关帧完整性校验。该交换机在转发每个帧之前先对其进行缓冲和验证。然而，等待时间已被最小化到纳秒级。因此，MES是实现基于以太网的工业网络的理想交换机。

MES是三速（10/100/1000 Mpbs）交换机IP，并支持IEEE 1588 V2透明时钟功能。考虑到穿越交换机所花费的时间，此功能可修改PTP事件消息。该方案通过补偿整个网络中的交付差异来提高分发准确性。

此外，通过为每个端口使用独立的硬件，MES还支持IEEE 1588 V2一步透明时钟对等（P2P）功能。此功能不仅可以补偿停留时间，还可以补偿每个链接的延迟。

MES可以与SoC-e HSR-PRP交换机IP结合使用，以在所需的端口中引入HSR和PRP功能。高铁(HSR)交换方法是直通的。因此，该组合提供了最高的性能和与标准的最大兼容性。它为以太网PHY设备提供MII/GMII/RGMII本机接口，并且可以与Xilinx IP结合使用，以在其他接口中支持RMII或SGMII。它还支持将AXI4-Stream接口连接到其他不具有MAC基接口的IP内核。

以下Xilinx FPGA系列可以支持MES：

6系列（Spartan，Virtex）
7系列（Zynq，Spartan，Artix，Kintex，Virtex）
Ultrascale（Kintex，Virtex）
Ultrascale +（Zynq MPSoC，Kintex，Virtex）

接口

• 全双工10/100/1000 Mbps以太网接口
• 半双工10/100 Mbps以太网接口
• 10 Gbps以太网接口
• 可配置的3至32个以太网端口
• MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理层设备（PHY）接口
• 每个端口支持不同的数据速率
• 铜缆和光纤介质接口：10/100/1000Base-T，100Base-FX，1000Base-X

交换

• 具有自动MAC地址学习和老化的动态MAC表（最多4096个条目）
• 静态MAC表（最多4096个条目）
• 巨型帧管理
• 基于以太网的交换
• 入口端口镜像
• 广播/多播风暴防护
• 每端口速率限制（广播、多播和单播流量）

时间同步

• IEEE 1588v2无状态透明时钟功能（P2P–第2层/E2E–第2层）
• 兼容SoC-e IEEE 1588 IP核（1588Tiny，精确时间基础）

流通管理

• 多播帧过滤
• 交换端口掩码：用户定义的帧到具体端口的转发
• 基于端口的VLAN支持
• 服务质量(QoS)
  • 优先级（PCP-802.1p，DSCP TOS，以太类型）
• IEEE 802.1X EAPOL硬件处理
• DSA（分布式交换结构）标记：使用DSA的理想情况是以太网交换机支持“交换机标签”，这是一项硬件功能使交换机为每个以太网帧插入一个特定标签，该帧从特定端口接收以帮助管理接口确定：
  • 该帧来自哪个端口
  • 转发此帧的原因是什么
  • 如何将CPU发起的流量发送到特定端口

组态

• MDIO，UART，AXI4-Lite或CoE（以太网配置）管理接口
• 以太网配置（COE）：通过连接到CPU的同一以太网链路全面访问内部寄存器
• 购买IP核时提供驱动程序

冗余协议

• RSTP（需要软件堆栈）
  • RSTP的硬件支持
  • IP核随附的用于Linux的参考RSTP堆栈
  • 提供Posix兼容的RSTP堆栈
• MRP（不需要软件堆栈）
  • 环形管理员（MRM）
  • 环形客户端（MRC）
• DLR（不需要软件堆栈）
  • 基于信标的节点
  • 主管节点

参考设计支持的板：