利用CRC模塊加速校驗碼的計算

CRC的基礎(chǔ)概念

CRC(Cyclic Redundancy Check, 循環(huán)冗余校驗)是一種根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包或計算機(jī)文件等數(shù)據(jù)產(chǎn)生簡短固定位數(shù)校驗碼的一種信道編碼技術(shù)，主要用來檢測或校驗數(shù)據(jù)傳輸或者保存后可能出現(xiàn)的錯誤。它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯誤偵測的。

在嵌入式領(lǐng)域，針對一些不嚴(yán)苛的情況下，可以用來校驗待升級固件或接收到數(shù)據(jù)的完整性，根據(jù)寬度的不同，常用的有CRC4/CRC8/CRC16/CRC32等。當(dāng)打包固件或者發(fā)送數(shù)據(jù)時，可按照如下結(jié)構(gòu)進(jìn)行，接收方收到數(shù)據(jù)以后針對DATA區(qū)重新計算CRC，然后與數(shù)據(jù)包自帶的CRC對比，從而判斷數(shù)據(jù)是否正確。

GD32F310G硬件CRC介紹

GD32F310G自帶硬件CRC模塊，相對軟件CRC的計算，利用SOC自帶的CRC模塊可以減少代碼的體積，同時提高計算的效率。GD32F310G的CRC模塊的主要特性如下：

該模塊在使用方式上與友商的類似，本文基于官方DEMO的基礎(chǔ)上通過增添代碼實現(xiàn)CRC32的計算，展現(xiàn)一下GD32F310G自帶CRC硬件模塊的使用。

開發(fā)環(huán)境

硬件平臺

GD32F310G-START開發(fā)板

軟件平臺

Windows10

Keil-MDK 5.34

GD32F3x0_Firmware_Library_V2.2.0

參考資料

GD32F310xx-數(shù)據(jù)手冊-Rev1.1

GD32F3x0-用戶手冊-Rev2.5

GD32F3x0-固件庫使用指南-Rev1.2

軟件實現(xiàn)

int main(void)
{
    uint32_t crc32;
    uint32_t single_data = 0x12345678;
    uint32_t multiple_data[8] = {
        0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08
    };

    systick_config();
    
    rcu_periph_clock_enable(RCU_CRC);
    crc_deinit();
    crc_data_register_reset();
    
    crc32 = crc_single_data_calculate(single_data, INPUT_FORMAT_WORD);
    crc_data_register_reset();
    
    crc32 = crc_block_data_calculate(multiple_data, 8, INPUT_FORMAT_WORD);
    crc_data_register_reset();

    while(1) {
        /* insert 500 ms delay */
        delay_1ms(500);
    }
}

結(jié)果展示

如下圖為GD32F310執(zhí)行的截圖，實例代碼SingleWord的CRC32=0xDF8A8A2B。

CRC的工具有很多種，此處利用CRC_calc在線工具作為校驗GD32的結(jié)果是否正確。根據(jù)GD32F310G提供CRC相關(guān)信息，按照下圖配置計算：

通過對比可知兩者一致。

后記

CRC模塊是GD32F310G中的一個特色模塊，通過該模塊相關(guān)功能的實現(xiàn)，熟悉了GD32的開發(fā)流程和開發(fā)環(huán)境。因為疫情的原因，訂購的PCM5102模組剛到貨，目前遇到幾個問題還在調(diào)試中，等問題解決了再跟大家分享。



審核編輯：劉清