一、CRC原理,。
CRC校驗的原理非常簡單,,如下圖所示。
其中,,生成多項式是利用抽象代數(shù)的一些規(guī)則推導(dǎo)出來的,,而模2加(也就是異或),是對應(yīng)于有限域的除法,。
二,、CRC算法。
那么在FPGA當(dāng)中,,也有好幾種算法,。
1、比特型算法,。
這種算法,,跟手算的差不多,,一個時鐘周期處理一個bit,速度慢,,但消耗的面積小。
可能你會有疑問,,本來是第15位(對應(yīng)于x^15),,再移位就是第16位,怎樣把第16位轉(zhuǎn)化成低于16位的數(shù),?
利用生成多項式就可以了,,crc16 :1+x^2+x^15+x^16,類似于小學(xué)數(shù)學(xué)的約分,。
下圖為關(guān)鍵的代碼,。
2、字節(jié)型算法,。
原理是把上面比特型的算法展開,,一次性把8個bit的情況都列出來,化簡,,如下圖所示(只列出關(guān)鍵的代碼),。
字節(jié)型算法的使用方法跟比特型類似,只是一次處理8個bit,,算出來的crc,,也要留在寄存器里面(LSFR)。
3,、查表法,。
跟字節(jié)型算法類似,把所有情況都算出來,,存在一個表里,,來一個byte查一次表。
三,、常用工具,。
介紹幾個常用的crc工具(前4個為在線工具),除了可以計算crc以外,,有的還可以自動生成c,、verilog、vhdl代碼,。
1,、CRC calculaTIon
2、CRC Generator
3,、On-line CRC calculaTIon
4,、Easics
5,、CRC計算器
6、格西計算器
四,、CRC參數(shù)模型,。
從上面兩張圖,可以看出來,,這個CRC-DNP算出來的結(jié)果不為0(跟我們常識中的CRC不一樣),。
其實,這只是有少量改動的CRC而已,,于是得到CRC的參數(shù)模型,,如下圖所示。
Name:CRC名稱,。
Width:CRC寄存器的位寬,。
Poly:生成多項式(這里用16進(jìn)制表示)。
Init:CRC寄存器初始值(圖中為全0),。
RefIn:True代表每個輸入的字節(jié)都倒置(原本是bit0的,,換成bit7;原本是bit1的,,換成bit6),。False代表不倒置。
RefOut:True代表在輸出CRC結(jié)果之前,,把CRC寄存器倒置,。False代表不倒置。
XorOut:執(zhí)行完RefOut之后,,異或全0或者全1,,(圖中為異或全0)。
好了,,搞懂CRC參數(shù)模型,,才算是真正搞懂CRC,而不像書本上說的那么膚淺,。
其中有的CRC寄存器初始值設(shè)置為全1,,如以太網(wǎng)的CRC32,目的就是為了能檢測出數(shù)據(jù)前面的0的個數(shù),。1234算出來的CRC,,跟01234算出來的,不一樣,,這就能應(yīng)對前面帶0的數(shù)據(jù)了,。
此外,CRC的生成多項式,也有可能倒置,,所以必須以參數(shù)模型中Poly的值為準(zhǔn),。
五、Verilog/VHDL的仿真和綜合,。
如下圖所示,,輸入2個0x30,算出來的CRC32結(jié)果跟工具的一樣,。
關(guān)鍵的地方,,在于倒置。
仿真器和綜合器,,支持的語法不同,所以在寫倒置的時候,,可能要嘗試各種不同的寫法(試出來),,如果你使用工具不支持的語法,出來的結(jié)果可能是未知,。
以下給出幾種,,可以嘗試的寫法。
1,、reg [7:0] A;
reg [0:7] B;
assign A=B;
2,、reg [7:0] A,B;
assign A = {B[0],B[1],B[2],B[3],B[4],B[5],B[6],B[7]};
3、reg [7:0] A,B;
assign A[0] = B[7];
assign A[1] = B[6];
assign A[2] = B[5];
assign A[3] = B[4];
assign A[4] = B[3];
assign A[5] = B[2];
assign A[6] = B[1];
assign A[7] = B[0];
4,、reg [7:0] A,B;
integer i = 0;
for (i = 0; i <= 7; i = i + 1) begin
A[i] <= B[7-i] ^ 1'b1; // RefIn為False時,,使用A[i] <= B[7-i];
end
不管是把輸入數(shù)據(jù)倒置,還是把CRC寄存器倒置,,原理都是一樣的,。
上面第三點的常用工具所生成的代碼,都沒做這一步的功能,。使用時,,請注意。
此外,,在使用邏輯分析儀,,查看CRC寄存器的數(shù)據(jù)時(比如,我這里是32位的reg變量oCrcOut),,直接看oCrcOut結(jié)果是錯誤的,,但是看下一模塊的輸入端口,卻是正確的(中間有綜合器生成的電路),。
六,、其它。
利用CRC算出來的值,,不一定要為0才能使用,,不為0也一樣使用的(發(fā)送端跟接收端算出來的結(jié)果一樣即可),。
一般,書上寫的CRC參數(shù)模型初始值為全0,,RefIn和RefOut為False,,XorOut為全0。這樣,,接收端算出來的CRC結(jié)果為0,。
更多的參數(shù)模型,可以下載第三點,,常用工具的第5個工具,,此工具包含21個CRC參數(shù)模型。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<