如何使用FPGA實現(xiàn)32位并行數(shù)據(jù)的CRC16編碼器

　　在數(shù)據(jù)通信中， 提高數(shù)據(jù)在通信中的可靠性，以及快速的數(shù)據(jù)處理能力一直是人們所追求的，循環(huán)冗余校驗CRC就是一種廣泛采用的差錯控制方法，也是一種最常用的信道編碼方法。在介紹CRC碼原理之后，以經(jīng)典的LFSR 電路為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出產(chǎn)生32位并行數(shù)據(jù)的CRC - 16編碼表達(dá)式，用EDA 工具設(shè)計出CRC - 16編碼模塊，并對其進(jìn)行綜合仿真，驗證其可行性。

　　在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中，可能會因為各種原因?qū)е聰?shù)據(jù)在傳輸或接收時發(fā)生錯誤，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)校驗的高效性，循環(huán)冗余校驗CRC（Cyclic Redundancy Code）原理就是一種被廣泛采用的差錯控制方法和數(shù)據(jù)編碼方法。它具有編碼和解碼方法簡單，檢錯和糾錯能力強(qiáng)等特點，能有效的對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并可以顯著地提高系統(tǒng)的檢錯能力，從而能夠有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院驼_性，因此，在數(shù)據(jù)通信和計算機(jī)通信中有著廣泛的應(yīng)用。

　　隨著通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)（ 3C技術(shù)）的快速發(fā)展，在工業(yè)控制領(lǐng)域或小型移動終端設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾侍岢隽烁叩囊?。多位?shù)據(jù)的并行處理成為了人們關(guān)注的焦點，如何對多位并行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速編碼及校驗成為了數(shù)據(jù)處理中的研究熱點。例如，在高速的千兆以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)中往往是以32位數(shù)據(jù)傳輸。如果采用一般的串行CRC編碼處理方式，在處理速度方面必定會大打折扣，若要滿足快速的處理能力，就必須提高系統(tǒng)時鐘頻率，這樣就增加了系統(tǒng)的功耗，也增加了系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)難度。針對以上問題，本文以具有更強(qiáng)差錯校驗?zāi)芰Φ腃RC - 16校驗碼為例，用FPGA 實現(xiàn)了32位并行數(shù)據(jù)的CRC - 16編碼。這一實現(xiàn)使得系統(tǒng)能夠在較低時鐘頻率下，對32位并行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速編碼和差錯控制，保證了多位數(shù)據(jù)的快速處理和傳輸?shù)目煽啃浴?br /> ?