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    OpenBox-S4（TSN版）是湖南新實(shí)于2018年研制的可編程網(wǎng)路教學(xué)平臺(tái)產(chǎn)品，經(jīng)過多年不斷的教學(xué)積累，目前OpenBox-S4（TSN版）產(chǎn)品已經(jīng)更新到第3代。 OpenBox-S4（TSN版）采用Zynq-7020 SOC芯片，內(nèi)嵌雙核 Cortex-A9 處理器與FPGA芯片；提供4路千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口及一路千兆管理以太網(wǎng)接口；可獨(dú)立運(yùn)行操作系統(tǒng)，支持FAST架構(gòu)，能夠支持用戶進(jìn)行FAST架構(gòu)的軟硬件開發(fā)。

產(chǎn)品正面

產(chǎn)品背面

產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn)品特性

產(chǎn)品型號(hào)	OpenBox-S4（TSN版）
外形尺寸（L*W*H）	180mm*132mm*35mm
FPGA類型	Xilinx ZYNQ-7020系列
FPGA型號(hào)	XC7Z020CLG484-2
FPGA外掛內(nèi)存	512MB
處理器	雙核Cortex-A9處理器 CPU主頻667MHz CPU內(nèi)存容量512MB
操作系統(tǒng)	ubuntu 16.04 armhf版+ xenomai實(shí)時(shí)微內(nèi)核
Flash	32 MB QSPI Flash
端口	4個(gè)10/100/1000數(shù)據(jù)以太網(wǎng)口
	1個(gè)10/100/1000管理以太網(wǎng)口
	1個(gè)micro USB端口
	1個(gè)micro SD卡槽
	1個(gè)JTAG端口
存儲(chǔ)空間	16G
電源輸入	12V DC/2A
功耗	最大功耗不超過15W
散熱方式	風(fēng)冷散熱
工作溫度	設(shè)備可在0℃至60℃溫度下正常使用
工作濕度	設(shè)備可在5至80%濕度下正常使用
包裝清單	設(shè)備*1、電源線*1、串口線*1、FPGA下載線*1

1) 基于Zynq Soc 的開源平臺(tái)：

采用Zynq Soc芯片，內(nèi)部封裝了雙核Arm CPU以及Xilinx FPGA，雙方通過AXI總線互聯(lián)，由于內(nèi)部的高集成度以及較高的總線帶寬， CPU能夠?qū)⒉糠钟?jì)算任務(wù)分配給FPGA，結(jié)合FPGA的高速并行計(jì)算能力，能夠?yàn)橛脩粜枨筇峁┳銐蜢`活的報(bào)文處理能力。

2) 實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)平面交換功能：

FAST開源項(xiàng)目具有一個(gè)可擴(kuò)展的框架。湖南新實(shí)基于FAST開源項(xiàng)目框架首先實(shí)現(xiàn)了一些基本的網(wǎng)絡(luò)交換功能，例如L2 交換， L3 路由和openflow 交換等。這樣用戶可以關(guān)注和使用開源項(xiàng)目代碼搭建自己的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

3) 支持軟件定義時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)SD-TSN：

SD-TSN 網(wǎng)絡(luò)既具備軟件定義網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)靈活性、協(xié)議無關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的高適應(yīng)性、轉(zhuǎn)發(fā)控制分離的高效性與可控性，同時(shí)又具有低延時(shí)、低抖動(dòng)的時(shí)間敏感特性。 通過軟件流表與隊(duì)列映射的靈活定義，極大放寬了全網(wǎng)流規(guī)劃調(diào)度的難度，增強(qiáng)了TSN網(wǎng)絡(luò)的適用范圍和行業(yè)兼容性。 OpenBox-S4設(shè)備支持部署成TSN交換機(jī)節(jié)點(diǎn)和實(shí)時(shí)TSN端網(wǎng)卡節(jié)點(diǎn)兩種設(shè)備角色。OpenBox-S4設(shè)備支持TSN系統(tǒng)與硬件時(shí)鐘同步/校正、Qbv周期調(diào)度API接口、CB功能流管理API接口、QCI隊(duì)列管理API接口等功能。

4) 支持用戶基于開源平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)新工作：

用戶可以在開源平臺(tái)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)新工作，而不用重新設(shè)計(jì)一個(gè)完整的數(shù)據(jù)平面。 例如用戶可以在硬件中增加定制模塊來支持新的協(xié)議處理，或是在硬件邏輯中中設(shè)置一個(gè)“鉤子”，將指定流量定向到CPU，通過編寫軟件代碼實(shí)對(duì)特定流量施加特定處理。

在以上系統(tǒng)架構(gòu)圖中：

• XC7Z020-G484：即xilinx系列zynq 7020芯片，內(nèi)部封裝了雙核Arm CPU以及FPGA。
• RTL8211：即千兆以太網(wǎng)芯片，其中一個(gè)接入管理網(wǎng)口、另外四個(gè)接入擴(kuò)展網(wǎng)口。
• RJ45: 網(wǎng)口連接器。連接器由插頭（接頭、水晶頭）和插座（模塊）組成，插頭有8個(gè)凹槽和8個(gè)觸點(diǎn)。
• POWER:電源管理模塊。
• RTC-DS3231M+: 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。

拓?fù)涔芾?

SDN流表管理

AS時(shí)間同步精度

Qbv門控調(diào)度配置