[發(fā)明專利]發(fā)送電路、接收電路和多通道通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110200016.3
• 申請日: 2006-05-11
• 公開（公告）號: CN102208914A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設計）人: 郭滓榮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H03M13/09
• 分類號: H03M13/09;H04L1/00;H04N7/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 錢大勇

本案是申請日為2006年5月11日、申請?zhí)枮?00610080366.X、發(fā)明名稱為“循環(huán)冗余檢查電路和含該電路的多通道通信的通信系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及一種循環(huán)冗余檢查(CRC)電路和包括其的通信系統(tǒng)，更具體地，涉及循環(huán)冗余檢查(CRC)電路以及在諸如高清晰度多媒體接口(HDMI)之類的多通道串行通信系統(tǒng)中包括所述電路的通信系統(tǒng)。

背景技術

HDMI是一種電纜和接口，用于在諸如機頂盒(例如衛(wèi)星接收器的電纜盒)或DVD播放器之類的音頻/視頻源和諸如數(shù)字電視之類的顯示器之間發(fā)送未壓縮的數(shù)字音頻和視頻數(shù)據(jù)。HDMI通過在每端(具有19個電極的微型插頭)的單條電纜和僅僅一個連接器，支持標準高清晰度視頻和多通道音頻以及所有的ATSC(高級電視系統(tǒng)委員會)HDTV(高清晰度電視)標準和8通道數(shù)字音頻。HDMI在達8個通道上傳送具有達24比特字寬的、達192kHz的音頻數(shù)據(jù)頻率。因此，可能沒有任何質(zhì)量損失地發(fā)送家庭影院世界——包括HDTV(最高分辨率達1080p)——的所有畫面和聲音格式。

循環(huán)冗余檢查是用于檢測在發(fā)送的數(shù)據(jù)的塊中的小變化的一種方式，并且起初被開發(fā)來用于檢測線路傳輸錯誤。CRC(循環(huán)冗余檢查)是一種錯誤檢測方法，用于保證在串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的可靠性，并且其工作原理如下。首先，當n比特的數(shù)據(jù)的字被移位k比特并且將移位k的n比特數(shù)據(jù)除以預定(預設)的k比特鍵(多項式)值時，剩余r比特余數(shù)。在(串行數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)的)發(fā)送端，將r比特余數(shù)附加到原始的n比特，以產(chǎn)生被發(fā)送的(n+r)比特的數(shù)據(jù)。在(串行數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)的)接收端，將接收的數(shù)據(jù)的(n+r)比特除以所述鍵值，并且如果所述余數(shù)是0，則確定所接收的數(shù)據(jù)無錯誤。

CRC算法在作為單位的數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)幀(例如單個大數(shù)值)上操作。CRC算法將這個大值除以預定數(shù)(CRC多項式或生成多項式P)，剩余余數(shù)，它是r比特CRC結(jié)果。所述CRC結(jié)果可以與原始數(shù)據(jù)一起被發(fā)送或存儲。當接收到(或從存儲恢復)數(shù)據(jù)時，可以重新應用CRC算法，并且將最新的結(jié)果與原始結(jié)果相比較。如果已經(jīng)發(fā)生錯誤，將可能有不同的CRC結(jié)果。CRC的多數(shù)使用不試圖分類或定位錯誤(或多個錯誤)，而是僅僅安排重復數(shù)據(jù)操作直到檢測不到錯誤。

作為在相除后的余數(shù)的所產(chǎn)生的r比特CRC的質(zhì)量主要受到所選擇的生成多項式的影響。生成多項式的選擇是實施CRC算法的最重要的部分。所述多項式被選擇來最大化錯誤檢測能力。當創(chuàng)建新的多項式時，一般建議使用(相對于模算術)不能簡化的多項式，這意味著所述多項式不能被任何多項式(除了其本身)相除而余數(shù)為0。由使用的多項式P來定義具體的CRC。k度多項式具有1+x...+x^k的形式。這被自然地表達為k+1比特串，但是最高(x^k)項通常是隱含的，剩余k比特串。

由HDMI標準定義的CRC多項式表達式P(x)具有8階(k)，并且被示出在下面的等式1中。

P(x)＝1+x⁶+x⁷+x⁸????????????????????[等式1]

下面說明按照等式1的HDMI?CRC多項式表達式來產(chǎn)生r個CRC比特的過程。

圖2是被配置來實施等式1的CRC多項式表達式的傳統(tǒng)CRC電路的方框圖。圖2的CRC電路被配置來處理通過一般單通道串行通信系統(tǒng)發(fā)送和接收的串行數(shù)據(jù)。符號表示異或門或模2加法器。CRC電路包括多個(r，至多或等于，但是不大于多項式的階k)模2加法器41和多個(k，例如對于HDMI來說k＝8)觸發(fā)器42，用于延遲輸入數(shù)據(jù)。由圖2的電路輸出的CRC的r個比特對應于r個抽頭P[0]、P[5]和P[6]。

CRC基于相對于整數(shù)模2的多項式的除法。在這個模算術中，通過僅僅一個比特來表示多項式的系數(shù)。任何比特串可以被解釋為多項式系數(shù)的系列。CRC算法將所有的比特流看作二進制多項式。任何比特串(數(shù)據(jù))可以被解釋為這種多項式的系數(shù)，并且為了找到CRC，我們將所述數(shù)據(jù)除以另一個固定的多項式P。這個預定義的多項式被稱為除數(shù)或CRC多項式。余數(shù)多項式的系數(shù)是所述CRC。所述CRC被定義為在余數(shù)多項式中出現(xiàn)的系數(shù)序列。

模2算術使得可以有效地實現(xiàn)一種快速、容易實現(xiàn)和足以用于錯誤檢測的除法形式。在模2算術中，加法和減法運算是等同的，兩者都與對于比特的XOR(異或)函數(shù)相同，因此以硬件來實現(xiàn)它是很簡單的。在所述比特之間沒有進位，并且所有基本運算的計算比通常的算術在計算上更為便宜。這是為什么使用模算術的原因。