UCD系列數(shù)字電源控制器中CRC原理及PEC校驗(yàn)字節(jié)是如何產(chǎn)生的詳細(xì)概述

　　UCD 系列數(shù)字電源控制器包括UCD3000 和UCD9000 兩個(gè)系列，所使用的通訊協(xié)議都是電源管理總線（PMBus）協(xié)議。PMBus 有4 條信號線，分別是時(shí)鐘、數(shù)據(jù)、告警以及控制。PMBus 傳輸層是基于低成本系統(tǒng)管理總線（SMBus），而SMBus 是個(gè)功能更為強(qiáng)健的標(biāo)準(zhǔn)I2C 串行總線的版本，具有分組錯(cuò)誤檢查和主機(jī)通知功能。為了提高通訊數(shù)據(jù)的可靠性，它們都內(nèi)置了通訊數(shù)據(jù)錯(cuò)誤校驗(yàn)（PEC）功能。UCD 系列控制器主要利用循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）來實(shí)現(xiàn)PEC 功能。本文首先簡單介紹CRC 原理，然后通過實(shí)例來說明PEC 校驗(yàn)字節(jié)如何產(chǎn)生的。

　　1 引言

　　當(dāng)主機(jī)和從機(jī)（UCD 數(shù)字電源控制器）通訊時(shí)，需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而如何保證傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，那就需要有一個(gè)方法來進(jìn)行校驗(yàn)。UCD 系列控制器采用循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）來計(jì)算PEC 校驗(yàn)碼。UCD 控制器PEC 功能可以禁止，不過不建議這樣做。當(dāng)編寫主機(jī)和UCD 控制器通訊控制程序、編寫自己的圖形界面軟件（GUI）、或者燒寫器廠家編寫支持UCD 控制器的燒寫器代碼等，都需要使用PEC 功能。對于一些重要的通訊數(shù)據(jù)，一定要校驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，否則可能引起問題。例如，主機(jī)發(fā)送命令調(diào)節(jié)電源輸出電壓，從機(jī)在接收到主機(jī)命令后，需要檢查一下自己計(jì)算的PEC 碼和主機(jī)發(fā)送的PEC 碼是否一致，如果不一致，就不執(zhí)行操作。如果沒有PEC 校驗(yàn)，當(dāng)通訊數(shù)據(jù)出錯(cuò)的情況下，如調(diào)壓數(shù)據(jù)出錯(cuò)，那么從機(jī)依然會執(zhí)行操作，去把輸出電壓調(diào)節(jié)到一個(gè)錯(cuò)誤的電壓值上。

　　2 CRC的基本原理

　　CRC 即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（Cyclic Redundancy Check），是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。利用CRC 進(jìn)行檢錯(cuò)的過程可簡單描述為：在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k 位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的r 位監(jiān)督碼（CRC 碼），附在原始信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r 位，然后發(fā)送出去。在接收端，根據(jù)信息碼和CRC 碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。這個(gè)規(guī)則，在差錯(cuò)控制理論中稱為“生成多項(xiàng)式”。

　　在 UCD 系列控制器中采用8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC-8），生成多項(xiàng)式為：C（x） = x8 + x2 + x1 + 1，表示成二進(jìn)制是0b100000111。

　　3 PEC校驗(yàn)碼的產(chǎn)生

　　上位機(jī)在和UCD 控制器通訊過程中，需要根據(jù)CRC-8 產(chǎn)生相應(yīng)的PEC 校驗(yàn)碼。下面分別給出讀寫命令校驗(yàn)碼的產(chǎn)生過程。