[转]CRC校验介绍
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 calculation2、CRC Generator3、On-line CRC calculation4、Easics5、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。
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