一种SoC系统的校验方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计数字通信技术领域，尤其是设计一种s〇c系统的校验方法。
【背景技术】
[0002] 在数据传输系统中，由于通信线路的不稳定，外界环境的干扰，仪器的故障等原 因，接收端收到的数据常常会有一定的错误，这些错误的信号如果被正常采用，会产生意想 不到的后果，有些时候甚至会造成巨大的损失。因此，引入校验系统非常有必要。SoC系统中 常用的校验方式有很多，简单的例如奇偶校验，但对于大量的数据，高精度检错的需求情况 下，CRC校验是比较常用的校验方式。CRC校验全称循环冗余校验算法（Cyclic Redundancy Check)，简称为CRC，是一种可以将校验结果反复迭代直至最终结果输出的校验方式。CRC 校验算法以具有高性能、简单、易于实现等优点在通讯系统中得到了广泛的应用。
[0003] 通常情况下，CRC采用的是串行计算方式，即校验数据以bit为单位逐位输入进行 校验，每bit进行一次计算，待数据全部计算完成即得到校验结果，但是在SoC资源蓬勃发 展的今天，mcu处理能力不断在上升，数据位宽从8位到16位32位不停的发展，同时存储 设备也不断的扩大，数据校验所需要进行的计算量也在不断的上升，而SoC系统严格的时 序需求，又同时对计算的速度提出了很高的要求。因此，应用于SoC系统的并行CRC校验非 常必要。在SoC系统中，还有一种方式是在mcu软件中增加 CRC校验的功能，数据在mcu中 进行校验，不过这种方法仍有一定的缺点，例如mcu处理资源的消耗、计算能力提升的困难 等。现有的SoC校验方式中，奇偶校验过于简单，只能应用于小量数据的校验，而且校验的 出错率相对较高，串行CRC校验的准确率有了保证，但是计算效率比较低，如果想要提高只 能提尚fe验t旲块的时钟频率。
[0004] 针对以上缺点，本发明设计对于32位并行输入的基于CRC_CCITT的CRC16校验方 法，CRC16校验拥有足够高的校验准确率，在没有重复率的情况下，CRC16可以100%检测出 奇数个错误bit导致的错误，以及长度小于16的突发性错误，而在长度大于16的突发性 错误中，只有新的数值与原数值相差正好可以被CRC_CCITT的16位公式整除才不会被检 测到，这个概率非常低。在计算上，本发明采用并行计算方式，可以在一个周期之内，对32 位并行输入数据进行校验计算，这无疑对SoC系统中苛刻的时序需求提供了很大程度的支 持，是32位mcu系统中非常有用的校验方式。本发明的全部功能由硬件电路实现，相比软件 CRC方式，本发明的方式具有更快的速度，更高的稳定性，计算速度可提升的空间也很大，同 时，占用的资源也更少。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了具有更快的速度，更高的稳 定性，计算速度可提升的空间也很大，且占用的资源也更少的一种SoC系统的校验方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种SoC系统的校验 方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 单片机mcu通过数据总线将要校验的数据输入到32位数据输入寄存器； 2) CRC并行计算模块从输入寄存器中取出数据； 3) CRC并行计算模块进行基于CRC_CCITT标准的CRC16校验计算； 4) 并行计算模块将校验结果输入到校验结果寄存器； 5) 校验结果寄存器反馈上一次的计算结果给计算模块进行下一次计算； 6) 校验结果寄存器将结果返回给mcu数据总线。。
[0007] 进一步地，所述 CRC16 校验计算公式为：CRC_CCITT=X16+X12+X5+1。
[0008] 采用本发明的一种SoC系统的校验方法，具有如下有益效果： (1)、本发明设计对于32位并行输入的基于CRC_CCITT的CRC16校验方法，CRC16校验 拥有足够高的校验准确率，在没有重复率的情况下，CRC16可以100%检测出奇数个错误bit 导致的错误，以及长度小于16的突发性错误，而在长度大于16的突发性错误中，只有新的 数值与原数值相差正好可以被CRC_CCITT的16位公式整除才不会被检测到，这个概率非常 低。
[0009] (2)、在计算上，本发明采用并行计算方式，可以在一个周期之内，对32位并行输 入数据进行校验计算，这无疑对SoC系统中苛刻的时序需求提供了很大程度的支持，是32 位mcu系统中非常有用的校验方式。
[0010] (3)、本发明的全部功能由硬件电路实现，相比软件CRC方式，本发明的方式具有 更快的速度，更高的稳定性，计算速度可提升的空间也很大，同时，占用的资源也更少。
【附图说明】
[0011] 图1为通信计算公式串行计算的框图。
[0012] 图2为CRC校验系统框图。
【具体实施方式】
[0013] 为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的 描述。
[0014] 请参阅图1至图2所示，本发明的CRC设计采用的是CRC_CCITT，它是国际上通常 采用的通信校验公式。其校验公式如下： CRC_CCITT=X16+X12+X5+1 其串行计算的框图如图1所示。
[0015] 其对应bit的迭代公式如下：
其中i表示对应于CRC输出的第i位，j表示第j次数据输入，表示第j次校验输入 的数据，表示CRC_CCITT中第i位的多项式系数。数据data_in从高位到低位依次输入， 可以看出，串行计算所需要的时间与数据的长度成正比。
[0016] 若采用并行计算，依串行迭代公式，我们可以计算得到并行校验的计算公式： 设输入的32位数据为d，CRC校验的16位寄存器的保持结果为r，则一个周期内计算出 校验结果的计算公式如下： r[0]=r[3rr[4rr[6rr[l0rr[lirr[12rd[0rd[4rd[8rd[lird[12rd[19rd[ 20] 'd[22]'d[26]'d[27]'d[28] r[l]=r[4rr[5rr[7rr[lirr[12rr[13rd[ird[5rd[9rd[12rd[13rd[20rd[ 21] 'd[23]'d[27]'d[28]'d[29] r[2]=r[5rr[6rr[8rr[12rr[13rr[14rd[2rd[6rd[l0rd[13rd[14rd[2ird
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