引 言
依据分布式操控的MVB(多功用车辆总线)是IEC61375-l(1999)TCN(列车通讯网络国际标准)的引荐计划，它与WTB(绞线式列车总线)构成的列车通讯总线具有实时性强、可靠性高的特色。MVB作为快速的进程操控优化的总线，能供给最佳的呼应速度.是首要用于有互操作性和交换性要求的互联设备之间的串行数据通讯总线，合适用作车辆总线，关于固定编组的列车，MVB也能够用作列车总线，如图1所示。
跟着系统集成技能的不断老练，呈现了一种新式的工业，即IP(Intellcctual Property，知识产权)产品及模块化规划。在%&&&&&%规划中，IP特指能够经过知识产权交易，在各规划公司间流转的完结特定功用的电路模块。IP核的奉质特征是可莺用性，一般满意杰出的通用性、可移植性及肯定正确3个基本特征，是未来SOPC(System OnProgrammable Chit))规划的中心。要使SOPC规划成功，就要更多地选用知识产权(IP)复用，以快速地完结规划，得到价格低廉的硅器材，然后满意市场需求。
笔者对国外传统MVB通讯操控器芯片MVBC以及MVB底层通讯协议进行了深化的研讨，在此基础上规划了自主知识产权的MVB总线拜访IP核，并使用SOPC技能规划了MVB操控器。
1 MVBC介绍
MVBC(多功用车辆总线操控器)是MVB总线上的新一代中心处理器。它独立于物理层和功用设备，为总线上的各个设备供给通讯接口和通讯服务。MVBC与上一代MVB通讯操控器BAP15-2/3比较，在功用上有了很大的进步，是现在MVH总线上最先进的通讯操控器。MVBC内部结构如图2所示。
MVBC用于将来自MVB总线的串行位信号转化为并行的数据字节，把需发送的字节交由串行化电路发送到传输介质上，完结数据链路层以及部分传输层的数据处理，并经过通讯存储器与上层软件交互。总线操控器内部包含编解码电路和操控通讯存储器所需的逻辑电路，用来操控帧的发送和接纳(如抵触检测、帧的前导比特处理和CRC校验位的处理等)。
2 MVB总线拜访IP核的完结
总线拜访IP核用于替代现有MVB网卡的MVBC芯片完结使用的功用，由此IP核结合物理层的总线收发器完结总线拜访。总线拜访IP核可分为物理层、数据链路层和与使用层的接口3部分。
①物理层：完结基带曼彻斯特Biphase-L编解码，介质冗余处理，介质装置单元接口，以及用于输入解码的数字锁相环的规划。
②数据链路层：包含寻址办法，F-code(功用代码)的生成，主从设备帧内容的填充以及介质拜访操控(MAC)等。
③与使用层的接口：一般选用同享存储器的办法，需求完结端口的界说与保护、通讯存储器的操控等，其逻辑框图如图3所示。
2.1 MVB帧结构
在MVB中有两种帧格局：一种是只能由总线主设备发送的主设备帧，简称“主帧”;另一种是为呼应主帧而由从设备发送的从设备帧，简称“从帧”。一个帧以9位定界符开端，主设备帧分界符和从设备帧分界符关于避免同步失利是不相同的。图4为MVB主从帧结构图。
2.2 MVB帧发送器
MVB总线数据以帧为基本单位，数据帧选用了曼彻斯特码传输。编码器和解码器不只是进行曼彻斯特编解码，帧头帧尾的特别编解码也需求在这里进行，选用传统的曼彻斯特编解码器将无法完结此项作业。在本规划中，选用结合收发器的状况机详细状况进行编解码设讣的办法处理这一问题。MVB帧发送器经过操控逻辑模块，调用曼彻斯特编码与CRC校验模块，通讯存储单元模块完结缓冲区数据的发送。
下面阐明发送器的状况机FSM(Finite State Machine)的规划。发送器的一项首要功用是完结并串转化和组帧。MVB总线数据在收到发送置位信号后开端进行数据发送;当数据存入通讯存储单元后，等候操控逻辑模块的置位信号;然后进入帧的发送状况，经过时钟信号的触发完结各个状况之问的搬运，完结一组有用的帧数据发送。发送器的状况机FSM如图5所示。
2.3 MVB帧接纳器
接纳器完结的关键是有用数据帧的辨认，完结思路类似于发送器，依据编码校验能够完结。另一个问题是与总线的接口办法，本规划选用了8位并行数据宽度输出，加序号标识的办法能够接纳恣意给定长度的有用数据。接纳器的状况机如图6所示。
2.4 Avalon总线接口
选用Altera公司开发的Avalon交互式片上系统总线作为本总线拜访IP核的内联总线，衔接IP核内各个模块。如图7所示，总线拜访IP核结构包含：编码器模块、解码器模块、宿端口改写时刻监控模块、一类设备逻辑操控模块。总线拜访IP核内共有4个Avalon从端口，其间NiosII主操控器上设置了一个Avalon总线主端口，其他各个模块上面均设置了Avalon总线从端口，由主操控器操控总线上的数据流传输完结各个模块的协同作业，其逻辑框图如图7所示。
