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CRC校验码编解码实验
CRC校验基本原理
CRC编码电路
余数
ak
a2
a1
…
ak
a2
a1
…
...
b1
br
CRC校验码
原始数据
编码
发送方
ak
a2
…
CRC校验码
原始数据
解码
接收方
...
g0
g1
gr
CRC解码电路
...
s1
sr
生成多项式
不可靠传输
决策逻辑
接收
拒绝
余数
ck
c2
c1
…
...
d1
dr
r个零
a1
CRC串行编码电路 (时序逻辑)
有异或门的位置是生成多项式为1的位置,G(X)=X4+X+1 10011
触发器初始状态为0
Q4=0时,不够除,下一个时钟,数据左移一位
Q4=1时,够除,商上1, Q4Q3Q2Q1Serial_in ⊕ 生成多项式 结果左移
运算速度慢,高速设备普遍采用并行CRC编解码
实验目的
掌握CRC校验码的基本原理,理解其检错、纠错性能
能看懂串行CRC编解码电路
能设计实现16位原始数据的并行CRC编解码电路
假设无三位错,解码电路能够检测一位错以及两位错
CRC并行编解码思路
(7,4)CRC编码,生成多项式G(x)=1011,原始数据M(x)=1101,求CRC编码
1101 000
= 1000 000
⊕ 0100 000
⊕ 0001 000
1101 011
= 1000 000
⊕ 0100 000
⊕ 0001 000
⊕ 0000 011
先算26、25、24、23四个常量的余数, 再用余数的组合求解任意编码的余数
模2除法余数运算满足结合律:两数的余数异或等于两数异或后的余数
实验步骤
任务:实现16位原始数据的CRC编码,假定没有三位错,能纠正一位错
步骤1: 选择生成多项式
不是任意的表达式都可以做生成多项式,见教材中表格
构成的编码体系能否区分一位错,两位错,如不能,如何解决?
步骤2: 利用余数循环特点求解16个特殊常量的CRC余数
0000 0000 0000 0001 00000 的CRC余数R1
0000 0000 0000 0010 00000 的CRC余数R2 ,R1左移一位除生成多项式得到R2
0000 0000 0000 0100 00000 的CRC余数R3 ,R2左移一位除生成多项式得到R3
以此类推直至R1~R16全部求解完毕
步骤3:根据R1~R16构建并行编解码电路
纯组合逻辑,根据待编码每一位的值决定选择是否选择对应的余数是否参与运算
步骤4:系统测试
实验电路 data.circ
CRC编解码电路输入输出引脚规范
编码电路
CRC编解码传输测试2
时钟频率8Hz,Ctrl+k,Command+k 自动测试,提交检查
CRC编码传输动态演示效果
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