王 锋，陈玉飞

（中车大连电力牵引研发中心有限公司， 辽宁大连116052）

多功能车辆总线（MVB）是主流列车控制网络，其具有实时性强、可靠性高等特点。搭建MVB网络系统需要以MVB 协议控制芯片为基础。

目前市场上使用的专用MVB 协议控制芯片主要由国外公司提供。国内有数家厂商研制出了以FPGA 为基础的MVB 板卡或设备，并已经有大规模的成熟应用。

中车大连电力牵引研发中心有限公司于2008年研制出了自主的MVB IP 核，采用FPGA 芯片写入自主MVB IP 核的方式实现MVB 设备。装载自主MVB IP 核的FPGA 芯片已经装车应用30 000 多片。2018 年，将自主研制的MVB IP 核进行芯片化，完成了MVBCY 的流片。

1 MVBCY 的技术参数

MVBCY 芯片在设计上满足IEC 61375-3-1、IEC 61375-3-2 标准规定的要求，芯片的总体技术参数如下［1-2］：

（1）MVB 数据传输服从曼彻斯特编码，数据速率1.5 Mb/s；

（2）基本周期（过程+监控+消息+保护相）时间1.0 ms；

（3）传输介质：EMD 或ESD；

（4）数据完整性：每64 位数据有8 位CRC 校验，汉明距离=8；

（5）过程数据：可寻址端口4 095 个；

（6）消息数据：可缓冲消息包个数：收发队列各256 个；

（7）监视数据：全网扫描；

（8）支持MVB：1～4 类设备功能、以及不带CPU 的MVB 1 类设备功能；

（9）引脚封装：QFP144；

（10）工作温度：-40℃～85℃；

（11）晶振频率：24 MHz。

2 设计方案

2.1 研制流程

MVBCY 芯片研制流程如图1 所示，设计包含前端设计、后端设计、芯片加工、芯片集成、产品制造和批量流片。前端设计主要是寄存器传输级RTL 设计，实现MVB 协议功能，设计完成后进行前端功能性仿真验证，所有功能验证正确后才能进行下一步；后端设计主要是对前端设计的RTL代码进行综合、约束、布局和布线，然后进行门电路验证以及静态时序分析……