[发明专利]USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法

权利要求书

1.USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法，其特征在于，应用于USB3.0设备，所述USB3.0设备包括主机、集线器和从设备，所述方法包括发送端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法和接收端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法。

2.根据权利要求1所述的USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法，其特征在于，所述发送端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法，包括以下步骤：

一、CRC-5寄存器的初始值为11111，记为crc5[4:0]，从高位到低位依次为crc5[4]，crc5[3]，crc5[2]，crc5[1]，crc5[0]；

二、取crc5(n)代表CRC-5寄存器迭代n次后的值，crc5(n+1)为CRC-5寄存器迭代n+1次之后的值，crc5(n)[m]代表CRC-5寄存器迭代n次后第m位的值，其中m取值从0到4，CRC-5寄存器的初始值为crc5(0)[4:0]，当前数据输入位din，基于单步迭代公式；

三、在迭代11次之后，进行展开，得到展开结果；

四、展开后的表达式中，根据a^a^b=b，其中a，b为2进制变量，消去冗余项；

五、再将crc5(0)的初值11111带入后，根据a^1^1=a，其中a为2进制变量，进行简化，得到crc5(11)的值；

六、将步骤五中迭代11次并化简得到的crc5(11)按位取反并从高位到低位颠倒次序，得到最终的CRC-5计算结果；

七、步骤六中的CRC-5计算结果，将最高位MSB放到链路控制字或链路命令字的第11位，次高位放到第12位，最低位LSB放到第15位，按照从低位到高位的顺序将完整的16比特链路控制字或链路命令字进行发送。

3.根据权利要求2所述的USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法，其特征在于，所述接收端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法，包括以下步骤：

一、CRC-5寄存器的初始值为11111，记为crc5[4:0]，从高位到低位依次为crc5[4]，crc5[3]，crc5[2]，crc5[1]，crc5[0]；

二、取crc5(n)代表CRC-5寄存器迭代n次后的值，crc5(n+1)为CRC-5寄存器迭代n+1次之后的值，crc5(n)[m]代表CRC-5寄存器迭代n次后第m位的值，其中m取值从0到4，CRC-5寄存器的初始值为crc5(0)[4:0]，当前数据输入位din，基于单步迭代公式：

三、在迭代16次之后，进行展开，得到展开结果；

四、展开后的表达式中，根据a^a^b=b，其中a，b为2进制变量消去冗余项；

五、再将crc5(0)的初值11111带入后，根据a^1^1=a，其中a为2进制变量，进行简化，得到crc5(16)的值；

六、接收到的链路控制字或链路命令字的CRC-5的校验计算结果应为01100，否则报告CRC-5校验失败。

4.根据权利要求3所述的USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法，其特征在于，所述发送端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法的步骤二中的单步迭代公式和接收端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法的步骤二中的单步迭代公式均为以下公式：

crc5(n+1)[0] = din ^ crc(n) [4]；

crc5(n+1) [1] = crc(n) [0]；

crc5(n+1) [2] = din ^ crc(n) [4] ^ crc(n) [1]；

crc5(n+1) [3] = crc(n) [2]；

crc5(n+1) [4] = crc(n) [3]。

5.根据权利要求2所述的USB3.0协议五比特循环冗余校验的硬件实现方法，其特征在于，在发送端对链路控制字和链路命令字的CRC-5计算方法的步骤二中，所述数据输入位din，从链路控制字或链路命令字的第0位开始计算，直到第10位。