由于全球能源紧张及严重环境污染,人们把目光主要投向了无污染及能耗少的小型新能源电动汽车,特别尤其是纯电动汽车。而电池安全管理控制系统(Battery Management System,BMS)仍然是电动汽车的重要组成部分,电池安全管理系统能有效提高驱动电池使用寿命、防止电动汽车的充放电出现异常,研究完善电池安全管理系统对新型能源电动汽车的后续发展十分重要。微控制器(Micro Controller Unit,MCU)是汽车电池电源管理系统的重要组成部分,通常担负着电池系统控制、数据采集及信息交换等重要任务,研究微控制器对如何推动汽车电池电源管理控制系统不断发展、进而不断优化提高电动汽车电池性能,有着重要的实际应用价值本论文来源于实习单位的生产项目“一款16节锂电池管理系统的研究与设计”,对电动汽车BMS系统的集成芯片开展了研究与设计。,采用自下而上的设计思路,利用8051微控制器IP核OC8051,从底层各个功能模块入手,设计了一款基于8051微控制器(MCU)的8位芯片。首先根据OC8051的基本结构和功能特点。从端口定义出发,简介OC8051的基本片上资源。从OC8051的基本功能入手,介绍OC8051的主要功能模块,并针对其功能进行了一系列系统级测试,给出相应的仿真结果。确保了该IP核能够正常使用,为后面的工作提供研究基础。结合OC8051的结构特点,设计了基于Wishbone总线协议的总线接口并进行总线接口仿真测试。随后针对电动汽车BMS中关于微控制器芯片的性能需求,研究和设计了SPI、I2C串行总线模块,研究并验证了CAN总线控制器等模块,介绍上述模块的基本工作原理及仿真结果。将微控制器与设计的外围模块通过总线接口连接在一起,完成整体芯片设计。紧接着利用Xilinx Artix-7系列的NESY4开发板进行FPGA硬件平台验证,测试芯片的基本功能并给出输出波形。最后开展了芯片的后端实现研究与设计,使用Synopsys公司的Design Compiler完成电路的综合,基于GSMC 0.18μm工艺库完成芯片的布局布线设计,并得到芯片的版图文件。经过以上的仿真与验证,本次设计的芯片系统工作正常,基本达到了设计目标。