FPGA实现UDP通信(5)——CRC校验

1.简介

现代数据通信要求信息传输具有高度的可靠性，即误码率要求足够低，然而，数据传输过程中不可避免地会受到噪声干扰，或者信道不理想，从而造成码间串扰而产生差错，即出现误码，因此在UDP数据传输中引入CRC校验机制，通过CRC校验来丢弃受到干扰的数据包。CRC校验原理总的来说非常简单，它的根本思想就是利用线性编码原理，在数据发送端将要传输的K位信息码后面根据一定的规则产生一个校验码即CRC校验的R位，从而形成一个长度为（K+R）的数据帧，在接收端根据信息码和校验码之间遵循的规则进行校验，从而确定数据传输过程中是否出现差错。通常来说使用的多为CRC32校验，即产生4个字节的校验数据，这里分享一个好用的在线CRC校验工具，可以选择各种CRC校验，输入数据就可以生成校验码，地址为：CRC（循环冗余校验）在线计算_ip33.com

2.实现

CRC校验主要是在数据发送端和接收端事先约定好一个多项式G(x)作为除数多项式，G(x)的最高次幂为r，将数据发送端将要发送的K位信息吗作为多项式M(x)的系数，将待编码的K位数据编码成M(x)，多项式M(x)的表达式为：

对于R位的CRC校验，校验产生的过程为：

将M(x)左移R位然后除以一个G(x)多项式（模2除法），所得的余数就是CRC校验码，即：

上式中R(x)就是CRC校验码，其中G(x)为生成多项式。

对于不同的校验格式，G(x)有不同的表达式，对于CRC32校验来说，G(x)的表达式为：

x^32+x^26+x^23+x^22+x^16+x^12+x^11+x^10+x^8+x^7+x^5+x^4+x^2+x+1

对于CRC校验，手动计算还是比较麻烦的，所以还是推荐使用上面的在线CRC计算工具进行计算，如果我们需要在FPGA里事项自动CRC计算，这里推荐给大家一个工具，直接选择需要的CRC计算公式，就可以给出相应的verliog实现，地址为：http://www.easics.com/webtools/crctool。