当前位置:

OFweek电子工程网

开发工具/算法

正文

CRC循环冗余校验的原理与算法及FPGA实现

导读: 在串行数据流的最有效的检错方案是CRC(Cyclic Redundancy check)循环冗余检验,CRC循环冗余校验最根本的原理就是将原始数据除以某个固定的数,然后所得的余数就是CRC校验码。

  CRC基本原理

  在串行数据流的最有效的检错方案是CRC(Cyclic Redundancy check)循环冗余检验,CRC循环冗余校验最根本的原理就是将原始数据除以某个固定的数,然后所得的余数就是CRC校验码,根据校验码位数的不同常用的CRC循环冗余校验算法有:CRC8、CRC12、CCITT CRC16、ANSI CRC16、CRC32。这次我只实现了CRC8的算法,至于CRC16或CRC32下次再研究。

  对于CRC的基本原理我们可以根据具体的硬件电路图来理解,通常CRC循环冗余校验可以表示为带有反馈的移位寄存器,移位寄存器的阶数就是CRC字节的位数。另一种表示方法是将CRC表示为X的多项式,X的幂次数就是CRC字节相应的位数,系数为“1”表示相对应阶数的寄存器有反馈,系数为“0”表示无反馈。

  CRC循环冗余校验的原理与算法及FPGA实现

  计算之前先将移位寄存器全部清零,然后将数据一位一位地串行方式输入移位寄存器,当所要计算的有用数据最后一位输入后,此时移位寄存器中的值就是所输入这段有用数据的CRC8校验值。

  我们可以通过CRC8的两个重要性质来验证我们事先CRC8算法的正确性,这两个性质在接下来的仿真过程中要用到:

  1)当CRC8的移位寄存器的初始值为八位的数据A时,如果将相同的8位数据A依次输入给移位寄存器,寄存器将清零。也可以说成是A除以A余数为0。

  2)当CRC8的移位寄存器的初始值为八位的数据 时,如果我们将 的反码 依次输入给移位寄存器,移位寄存器的结果将是35H,也就是十进制的53。利用该特性可以对CRC8算法进行验证。

  算法实现

  以上所介绍的这种串行移位寄存器的方式主要是帮助我们掌握CRC校验的基本原理,当然实现上也可以用Verilog语言实现这种硬件电路,可想而知这种方式计算起来是相当慢的,要1个clk计算1bit。常用的CRC8算法是查找表算法。

  该算法是以一次输入8位数据din为单位的,也就是说一个时钟内并行输入一个字节数据,下一个时钟即可算出CRC8校验字节。利用Verilog语言先定义一个CRC8字节的寄存器,在CRC8寄存器内容的基础上,利用新输入的8位数据计算新的CRC8字节来更新CRC8寄存器。如果CRC8寄存器初始值为0,那么输入8位数据后计算得到的CRC8就有256种可能。因此,定义了一个查找表reg [7:0] CRC8_table[255:0]并初始化为如下所示:

  CRC循环冗余校验的原理与算法及FPGA实现

  下面说下实现该算法的过程:输入的8位数据din即作为查找表CRC8_table的索引i = din,然后执行CRC8 《= CRC8_table语句就得到了该字节的CRC8校验码,然而以上过程的前提是CRC8寄存器初始化为0,若CRC8寄存器不为0,那么查找表的索引i的计算应为当前CRC8与输入数据的异或,即 i = CRC8^din,然后执行语句CRC8 《= CRC8_table就得到了新的CRC8校验码。依次循环处理每个字节。。。。。。

  首先定义了个module

  CRC循环冗余校验的原理与算法及FPGA实现

  SCLK输入时钟,在上升沿对输入数据din[7:0]采集,使能信号EN, 计算结果CRC8[7:0]

1  2  3  下一页>  
责任编辑:Trista
免责声明: 本文仅代表作者个人观点,与 OFweek电子工程网 无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实, 对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅 作参考,并请自行核实相关内容。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: