Xilinx FPGA-CRC校验简介

news/2024/11/8 3:29:11/

一、CRC原理。

       CRC校验的原理非常简单,如下图所示。

其中,生成多项式是利用抽象代数的一些规则推导出来的,而模2加(也就是异或),是对应于有限域的除法。

二、CRC算法。

       那么在FPGA当中,也有好几种算法。

1、比特型算法。

       这种算法,跟手算的差不多,一个时钟周期处理一个bit,速度慢,但消耗的面积小。

 

       可能你会有疑问,本来是第15位(对应于x^15),再移位就是第16位,怎样把第16位转化成低于16位的数?

       利用生成多项式就可以了,crc16 : 1+x^2+x^15+x^16,类似于小学数学的约分。

      下图为关键的代码。

2、字节型算法。

       原理是把上面比特型的算法展开,一次性把8个bit的情况都列出来,化简,如下图所示(只列出关键的代码)。

       字节型算法的使用方法跟比特型类似,只是一次处理8个bit,算出来的crc,也要留在寄存器里面(LSFR)。

3、查表法。

       跟字节型算法类似,把所有情况都算出来,存在一个表里,来一个byte查一次表。

三、常用工具。

       介绍几个常用的crc工具(前4个为在线工具),除了可以计算crc以外,有的还可以自动生成c、verilog、vhdl代码。  

1、CRC calculation

2、CRC Generator

3、On-line CRC calculation

4、Easics

5、CRC计算器

6、格西计算器

四、CRC参数模型。

       从上面两张图,可以看出来,这个CRC-DNP算出来的结果不为0(跟我们常识中的CRC不一样)。

       其实,这只是有少量改动的CRC而已,于是得到CRC的参数模型,如下图所示。

       Name:CRC名称。

       Width:CRC寄存器的位宽。

       Poly:生成多项式(这里用16进制表示)。

       Init:CRC寄存器初始值(图中为全0)。

       RefIn:True代表每个输入的字节都倒置(原本是bit0的,换成bit7;原本是bit1的,换成bit6)。False代表不倒置。

       RefOut:True代表在输出CRC结果之前,把CRC寄存器倒置。False代表不倒置。

       XorOut:执行完RefOut之后,异或全0或者全1,(图中为异或全0)。

       好了,搞懂CRC参数模型,才算是真正搞懂CRC,而不像书本上说的那么肤浅。

       其中有的CRC寄存器初始值设置为全1,如以太网的CRC32,目的就是为了能检测出数据前面的0的个数。1234算出来的CRC,跟01234算出来的,不一样,这就能应对前面带0的数据了。

       此外,CRC的生成多项式,也有可能倒置,所以必须以参数模型中Poly的值为准。

五、Verilog/VHDL的仿真和综合。

如下图所示,输入2个0x30,算出来的CRC32结果跟工具的一样。

关键的地方,在于倒置。

仿真器和综合器,支持的语法不同,所以在写倒置的时候,可能要尝试各种不同的写法(试出来),如果你使用工具不支持的语法,出来的结果可能是未知。

以下给出几种,可以尝试的写法。

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为False时,使用A[i] <= B[7-i];
      end

不管是把输入数据倒置,还是把CRC寄存器倒置,原理都是一样的。

上面第三点的常用工具所生成的代码,都没做这一步的功能。使用时,请注意。

此外,在使用逻辑分析仪,查看CRC寄存器的数据时(比如,我这里是32位的reg变量oCrcOut),直接看oCrcOut结果是错误的,但是看下一模块的输入端口,却是正确的(中间有综合器生成的电路)。

六、其它。

      利用CRC算出来的值,不一定要为0才能使用,不为0也一样使用的(发送端跟接收端算出来的结果一样即可)。

     一般,书上写的CRC参数模型初始值为全0,RefIn和RefOut为False,XorOut为全0。这样,接收端算出来的CRC结果为0。

      更多的参数模型,可以下载第三点,常用工具的第5个工具,此工具包含21个CRC参数模型。


http://www.ppmy.cn/news/654871.html

相关文章

crc错误 modbus poll_请教个MODBUS RTU的CRC校验问题?-工业支持中心-西门子中国

一、转帖&#xff1a; Modbus RTU采用16位的循环冗余校验码(CRC)。通过一个对数据进行“或”运算以及移位运算的复杂程序&#xff0c;由主设备产生CRC&#xff0c;并且由接收设备进行检查。如果双方计算出的CRC值不符&#xff0c;从设备就会要求重新传送信息。 Modbus RTU协议分…

来搞清楚CRC校验的原理和实现

在MIPI_CSI-2协议里payload数据的校验使用了CRC校验&#xff0c;但是关于CRC校验只知其一&#xff0c;或者说只知的还不到其一&#xff0c;因此非常有必要搞清楚它&#xff0c;自然的我搜查了一些博主的文章尝试得到答案&#xff0c;最终在知乎前辈的一篇文章中找到了比较容易理…

java 文件crc校验_JavaCRC校验原理

一、基本原理 CRC检验原理实际上就是在一个p位二进制数据序列之后附加一个r位二进制检验码(序列),从而构成一个总长为n=p+r位的二进制序列;附加在数据序列之后的这个检验码与数据序列的内容之间存在着某种特定的关系。如果因干扰等原因使数据序列中的某一位或某些位发生错误…

crc 校验错误_资深工程师:图说CRC原理应用及STM32硬件CRC外设

在嵌入式产品应用中,常常需要应对系统数据在存储或者传输过程中的完整性问题。 所谓完整性是指数据在其生命周期中的准确性和一致性。这些数据可能存储在EEPROM/FLASH里,或者基于通信协议进行传输,它们有可能因为外界干扰或者程序错误,甚至系统入侵而导致被破坏。如果这些数…

解读CRC校验计算

个人随笔 (Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu) 参考&#xff1a;http://www.sunshine2k.de/articles/coding/crc/understanding_crc.html 参考&#xff1a;https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check 参考&#xff1a;https://www.cnblogs.com/…

7z解压crc错误_winrar压缩包提示crc校验和错误,文件被破坏的解决办法

winrar压缩包提示crc校验和错误&#xff0c;文件被破坏的解决办法 书法字体2020.05.09rar校验错误 当你辛辛苦苦下载下来的RAR压缩包解压文件时提示“crc校验和错误&#xff0c;文件被破坏...”&#xff0c;你的直觉肯定是&#xff1a;文件下载过程中损坏了&#xff0c;然后重新…

7z解压crc错误_百度网盘压缩下载文件的CRC校验错误的解决方法

转载自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_610787990102xcnv.html 百度网盘压缩下载文件的CRC校验错误的解决方法 从百度网盘用打包压缩方式下载的文件在解压时会碰到CRC校验错误,这里有两种情况: a.如果文件尺寸小于4G,可用国产的好压解出,解出的文件是正确的b.如果文件大…

CRC校验原理及其C语言实现

文章目录 目录前言CRC算法简介CRC参数模型CRC计算CRC校验CRC计算的C语言实现CRC计算工具总结参考资料 目录 前言CRC算法简介CRC计算CRC校验CRC计算的C语言实现CRC计算工具总结 前言 最近的工作中&#xff0c;要实现对通信数据的CRC计算&#xff0c;所以花了两天的时间好好研…