[发明专利]一种可配置CRC码计算方法

说明书

本发明公开了一种可配置CRC码计算方法，其步骤包括：步骤S1：CRC参数配置；根据所需CRC参数模型，配置CRC配置变量，清空CRC结果变量；步骤S2：参数预处理；对CRC模型的多项式GPOLY以及初始值INIT进行预处理，将参数的最高有效位，即第GW位，对齐到参数变量的最高R位或数据的最高有效位第DW位；步骤S3：数据预处理；步骤S4：计算CRC校验码；将移位后的初始值INIT_PRE与移位后的输入数据DATA_PRE进行按位异或操作，得到INIT_OR_DATA；根据FlipOUT的设置，对CRC计算结果CRCOUT执行翻转操作，得到CRCOUT_Flip。本发明具有原理简单、操作简便、灵活性好等优点。

技术领域

本发明主要涉及到数据通信和数据存储技术领域，特指一种可配置CRC码计算方法。

背景技术

CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)是数据通信和数据存储领域中最常用的一种查错校验码。CRC具有检错能力强的特点。据统计，CRC校验码不能发现的错误几率小于0.0047％。同时，CRC具有开销小的特异点，易于用编码器及检测电路实现，远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。

CRC算法以二元伽罗瓦域GF(2)多项式算术为数学基础。GF(2)多项式中只有一个变量x，其系数只有0和1。CRC算法将长度为k位的消息对应一个GF(2)多项式M。发送端和接收端约定次数为r的GF(2)多项式P，称为生成多项式。在消息后面加上r个0对应的多项式为M'，显然有M'＝Mx^r。用M'除以P将得到一个次数等于或小于r-1的余数多项式R，其对应的r位数值则为CRC校验码。发送端将k位消息连同r位校验码(也就是M'+R)一起发送出去，接收端用收到的全部k+r位数据对应的多项式除以生成多项式P，判断余数是否为0。如果为0则表示没有差错发生，否则发生了错误。

一个完整的CRC计算模型应该包含以下信息：

·G：生成多项式P的16进制表示。例如：CRC-32的约定多项式是0x04C11DB7(忽略了最高位的1，完整的生成项是0x104C11DB7)。

·GW：生成多项式宽度，即CRC比特数，GW＝＝r。如CRC-8，生成的CRC为8位。

·INIT：CRC初始值，和GW位宽一致

·FlipIN：待测数据的每个字节是否按位反转，True或False。如原始数据34₁₆(0011 0100₂)，如果FlipIN为True，进行翻转之后为2C₁₆(00101100₂)。

·FlipOUT：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转，True或False。如计算得到的CRC值为97₁₆(10010111₂)，如果FlipOUT为True，进行翻转之后得到结果E9₁₆(11101001₂)。

·XOROUT：计算结果与此参数异或后得到最终的CRC值，和GW位宽一致。

生成多项式P的选择会影响CRC的校验效果。经过理论推导和长期的实践验证，形成了几十种不同的标准CRC模型。不同的领域会使用不同的CRC校验码。比如，电子通信领域，美信(MAXIM)的芯片DS2401/DS18B20，使用CRC-8/MAXIM模型；SD卡或MMC使用的是CRC-7/MMC模型；Modbus通信使用的是CRC-16/MODBUS参数模型；USB协议中使用的CRC-5/USB和CRC-16/USB模型；STM32自带的硬件CRC计算模块使用的是CRC-32模型，等等。

下表列出了三个标准的CRC计算模型：

除此之外，完成CRC计算还需要指定以下两个处理对象：