C2000 器件中的 CRC 引擎

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摘要

本应用报告将介绍 C2000 器件系列中提供的各种 CRC 模块。文中提供了软件示例参考，并重点说明了 CRC 模块之间的差异。此外，节 9还讨论了为特定用例选择 CRC 模块的相关指导。

商标

C2000is a TM ofTI corporate name.

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1 引言

循环冗余校验 (CRC) 是一种用于通信网络和数据存储的错误检测机制。节 11中讨论的 C2000 系列器件包含许多 CRC 模块（节 10中讨论了不同的属性），这些模块提供了相关选项，让终端应用程序构建器为应用程序选择合适的引擎。此外，在 CLB、FSI、USB、CAN、EMAC、EtherCAT 等本文档未讨论的 C2000 器件中存在 CRC 引擎。如果数据和相应的 CRC 一起修改，该机制无法检测到这一情况。

1.1 首字母缩写词

表 1-1 首字母缩写词

首字母缩写词	全称
BGCRC	后台循环冗余校验
CAN	控制器局域网
CLA	控制律加速器（F28x 系列器件的协处理器）
CLB	可配置逻辑块
CM	连接管理器
CRC	循环冗余校验
ECC	错误校正码
EMAC	以太网介质访问控制器
ERAD	嵌入式实时分析和诊断单元
FSI	快速串行接口
PAB	程序地址总线
GCRC	通用循环冗余校验
PROMCRC	程序 ROM CRC
PSA	并行签名分析
VCU	Viterbi、复杂数学和 CRC 单元

2 BGCRC

后台循环冗余校验 (BGCRC) 引擎可用于计算存储器区域的 CRC，而无需使用 CPU 或 CLA。然后可以使用 CRC 计算结果来检测存储器损坏。BGCRC 只需配置一次即可使用。BGCRC 在计算 CRC 后与配置的黄金值进行比较，然后可以在发现有任何错误时触发 NMI 或 CLA 任务。

BGCRC 模块能够作为后台进程从存储器中连续读取数据，并在应用程序运行时直接在后台工作。读取发生在空闲时间（此时 CPU、CLA、DMA 等其他主器件均未访问存储块），因此功能访问不受影响。该模块还在读取存储器时执行 ECC/奇偶校验。读取期间发生的任何 ECC 或奇偶校验错误都将通过设置相应的 NMI 标志并生成一个中断（如果已配置）来指示。

该模块还提供了一个用于在配置后锁定和提交寄存器值的选项。CRC 计算时间也可以使用内部看门狗进行监控。引擎需要一个周期来计算每个 32 位字的 CRC。但是，由于 BGCRC 只在空闲时间内工作，因此一个存储块所用的总时间可能因 CPU/DMA/CLA 存储器对配置的存储块的访问情况而异。

该器件在 CPU1 和 CPU2 子系统中都有用于 CPU 和 CLA 的独立 BGCRC 实例。

更多有关计算时间和该模块中其他特性的详细信息，请参阅 TMS320F2838x 微控制器技术参考手册。

如需获取软件支持，请参阅 C2000ware：

driverlib 可参考 <C2000Ware 安装文件夹>\driverlib\<器件>\driverlib
示例可参考 <C2000Ware 安装文件夹>\driverlib\<器件>\examples\c28x\bgcrc

3 GCRC

通用循环冗余校验 (GCRC) 仅适用于 F2838x 的连接管理器 (Cortex-M) 内核。此 CRC 引擎提供了用于计算 CRC 的自定义多项式选项。它能够计算字节、半字或字数据的 CRC。配置该模块后，CPU/DMA 应向引擎提供数据。

其他特性包括：

能够定义数据的字节序和源数据的数据类型
能够反转位顺序
能够选择参与 CRC 计算的数据位

该模块还支持固定多项式路径，其中 CRC 配置按照以下值固定。此固定数据路径将在单个周期内计算给定数据集的 CRC。

多项式：0x04C11DB7
字节序：小端
位反转：否
数据类型：32 位
数据掩码：无

对于 n 个数据字节，GCRC 需要 2n+2 个周期（针对 0x04c11db7 以外的多项式）。

更多有关该模块的详细信息，请参阅 TMS320F2838x 微控制器技术参考手册。

如需获取软件支持，请参阅 C2000ware：

driverlib 可参考 <C2000Ware 安装文件夹>\driverlib\f2838x\driverlib_cm
示例可参考 <C2000Ware 安装文件夹>\driverlib\f2838x\examples\cm\gcrc

4 VCU CRC

除了 Viterbi 和复杂数学运算之外，C2000 器件上的 VCU 模块还执行 CRC 计算。该模块提供特殊指令来加速 CRC 计算，如果不使用该模块，在 C28x CPU 上可能需要几个周期进行此计算。C2000 器件上存在 3 种不同类型的 VCU 模块。要确定特定器件上可用的特定 VCU 模块（如果有），请参阅 C2000 实时控制外设参考指南。

VCU Type0 或 Type1（以不同形式表示为 VCU0、VCU-I），它们完全相同。
VCU Type2（以不同形式表示为 VCU2、VCU-II）。这是 VCU0 的较新版本。
VCRC - 这是模块的最新版本，仅包含 CRC 功能。删除了 Viterbi 和复杂数学功能。

该模块支持 8 位、16 位、24 位（VCU0 除外）或 32 位 CRC 的计算。VCRC 模块支持用户可配置的多项式，该多项式的值和大小（1 至 32 位）都很灵活。该模块还支持用户可配置的数据大小（1 至 8 位）。

表 4-1 不同 VCU 模块的特性

	8 位 CRC 多项式	16 位 CRC 多项式	24 位 CRC 多项式	32 位 CRC 多项式	可配置数据和多项式
VCU0	0x07	0x8005 0x1021	不可用	0x4C11DB7	不可用
VCU2	0x07	0x8005 0x1021	0x5D6DCB	0x4C11DB7 0x1EDC6F41	不可用
VCRC	0x07	0x8005 0x1021	0x5D6DCB	0x4C11DB7 0x1EDC6F41	1-8 位数据 1-32 位多项式

VCU0/VCU2 支持固定多项式（如表 4-1 所示），这些多项式的错误检测功能如下：

可以检测消息（任意长度）中的所有 single-bit 和 double-bit 错误
可以检测任何具有奇数个错误的错误模式
可以检测长度不超过 CRC 长度的所有突发错误，以及所有较长突发的一部分 (1 - 2^-n)

更多信息，请参阅 TMS320C28x 扩展指令集技术参考手册。

上述功能为用户提供了多种选择来满足各种应用要求。可以对来自 ROM、RAM 或闪存的数据执行 CRC 计算。VCU 还支持位顺序，可以对“按原样”从存储器获取的数据或翻转的数据计算 CRC，后者称为“反射 CRC”。

C2000Ware 包含用于 VCU 并经过汇编优化的软件库，以及一些通过 C 语言调用的汇编函数演示软件库用法的示例。此外，为了进行比较，可以使用查找表方法（用 C 语言编写）计算 CRC，并获取链接器生成的 CRC（在链接时；这是 C2000 代码生成工具提供的功能）。

这些库支持偶校验或奇校验（字节序）。对于偶校验，CRC 输入计算从存储器中的低字节开始，而对于奇校验，则是从存储器中的高字节开始。

如需获取软件支持，请参阅 C2000ware：

VCU0 - 可在 C2000Ware_X_XX_XX_XX\libraries\dsp\VCU\c28\source\vcu0\crc 中找到 CRC C 语言调用的汇编实现。
VCU2 - 可在 C2000Ware_X_XX_XX_XX\libraries\dsp\VCU\c28\source\vcu2\crc 中找到 CRC C 语言调用的汇编实现。
示例可在以下位置找到：C2000Ware_X_XX_XX_XX\libraries\dsp\VCU\c28\examples\crc

5 ERAD CRC

ERAD 模块中的 CRC 单元会监控 CPU 总线，并在执行自检代码时计算 CRC。CRC 单元的主要目的是确保 CPU 在多次迭代中执行相同的软件测试库时保持功能不变。这些 CRC 单元会监控不同的 CPU 接口，不能用于程序或数据存储器的 CRC 计算。