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[KungFu8位 MCU]

[转]CRC校验介绍

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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。

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沙发
merry_zsp|  楼主 | 2019-8-31 11:55 | 只看该作者
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。

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板凳
merry_zsp|  楼主 | 2019-8-31 11:56 | 只看该作者
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

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地板
merry_zsp|  楼主 | 2019-8-31 11:56 | 只看该作者
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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zlmin| | 2019-10-3 09:07 | 只看该作者
谢谢分享!

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