[發(fā)明專(zhuān)利]適用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成方法與電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410038714.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103763064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周昱;雷淑嵐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種方法與電路，尤其是一種適用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成方法與電路，屬于超高速通訊系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通訊中是非常常用的一種校驗(yàn)技術(shù)，能方便而快速的檢查傳輸數(shù)據(jù)是否正確。但隨著網(wǎng)絡(luò)通訊的速率越來(lái)越高，要在越來(lái)越短的時(shí)間內(nèi)完成高并行度的循環(huán)冗余校驗(yàn)計(jì)算越來(lái)越困難。

已有的關(guān)于提高CRC（Cyclic?Redundancy?Check）計(jì)算效率的方法有：直接對(duì)多位數(shù)據(jù)進(jìn)行并行運(yùn)算，然后根據(jù)最后一拍有多種可能的情形下，選擇正確的數(shù)據(jù)輸出；或者針對(duì)最后一拍有多種可能的情形下，進(jìn)行以字節(jié)為單位的逆運(yùn)算。

以40Gbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例，內(nèi)部并行總線(xiàn)為64位，并行總線(xiàn)時(shí)鐘頻率為625MHz。要在一個(gè)時(shí)鐘周期1.6ns內(nèi)完成對(duì)64位數(shù)據(jù)的CRC-32校驗(yàn)計(jì)算，無(wú)論是直接對(duì)64位數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC運(yùn)算，或者是對(duì)最后一拍的字節(jié)數(shù)進(jìn)行多次逆運(yùn)算的方法，都很難完成。其電路設(shè)計(jì)難度極大，很難滿(mǎn)足電路的實(shí)時(shí)時(shí)序要求。所以上述現(xiàn)有方法雖然在一定程度上解決了電路面積與時(shí)序的平衡問(wèn)題，但沒(méi)有解決如何在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成多比特的高并行度CRC計(jì)算的問(wèn)題。因此需要提供一種新的，高效的，能以較低的成本運(yùn)用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)計(jì)算方法和電路，從而滿(mǎn)足超高速系統(tǒng)對(duì)高并行度數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種適用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成方法與電路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生成效率高，成本低，能滿(mǎn)足超高速系統(tǒng)對(duì)高并行數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)的要求。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種適用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成方法，所述循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成方法包括如下步驟：

a、接收一個(gè)周期內(nèi)的n比特?cái)?shù)據(jù)M，并將所述數(shù)據(jù)M進(jìn)行任意分塊，每個(gè)分塊的數(shù)據(jù)寬度同樣為n，且每個(gè)分塊的有效數(shù)據(jù)位置與數(shù)據(jù)M中的數(shù)據(jù)位置相同；

b、對(duì)每個(gè)分塊并行進(jìn)行CRC計(jì)算，并將所有分塊的CRC計(jì)算得到的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼進(jìn)行相加計(jì)算，并將相加后的計(jì)算值全部取反，以輸出所需的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼值。

所述步驟a中，對(duì)n比特?cái)?shù)據(jù)M的分塊包括均勻分塊或非均勻分塊；每個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)位置全部置零。

將n比特?cái)?shù)據(jù)M進(jìn)行均勻分成K塊時(shí)，每個(gè)分塊的有效數(shù)據(jù)寬度為n/K位，且K個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)處于最高位的分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全0，K個(gè)分塊中其余分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全1。

將n比特?cái)?shù)據(jù)M進(jìn)行非均勻分成i塊時(shí)，i個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)處于最高位的分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全0，i個(gè)分塊中其余分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全1。

所述適用于超高速通訊系統(tǒng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成電路，包括數(shù)據(jù)分塊電路及與所述數(shù)據(jù)分塊電路連接的CRC計(jì)算電路，所述CRC計(jì)算電路的輸出端與加法器連接，加法器的輸出端與反相器連接；

數(shù)據(jù)分塊電路接收一個(gè)周期內(nèi)的n比特?cái)?shù)據(jù)M，并將所述數(shù)據(jù)M進(jìn)行任意分塊，每個(gè)分塊的數(shù)據(jù)寬度同樣為n，且每個(gè)分塊的有效數(shù)據(jù)位置與數(shù)據(jù)M中的數(shù)據(jù)位置相同；

CRC計(jì)算電路對(duì)每個(gè)分塊并行進(jìn)行CRC計(jì)算，并將所有分塊的CRC計(jì)算得到的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼通過(guò)加法器進(jìn)行相加計(jì)算，并將相加后的計(jì)算值通過(guò)反相器全部取反，以通過(guò)反相器輸出所需的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼值。

所述數(shù)據(jù)分塊電路對(duì)接收的n比特?cái)?shù)據(jù)M的分塊包括均勻分塊或非均勻分塊；每個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)位置全部置零。

所述數(shù)據(jù)分塊電路將n比特?cái)?shù)據(jù)M進(jìn)行均勻分成K塊時(shí)，每個(gè)分塊的有效數(shù)據(jù)寬度為n/K位，且K個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)處于最高位的分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全0，K個(gè)分塊中其余分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全1。

所述數(shù)據(jù)分塊電路將n比特?cái)?shù)據(jù)M進(jìn)行非均勻分成i塊時(shí)，i個(gè)分塊中有效數(shù)據(jù)處于最高位的分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全0，i個(gè)分塊中其余分塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始值為全1。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，并對(duì)多個(gè)分塊并行同時(shí)進(jìn)行CRC計(jì)算，得到的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼再進(jìn)行累加以及累加值取反后得到所需的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼值，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生成效率高，成本低，能滿(mǎn)足超高速系統(tǒng)對(duì)高并行數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明均勻分塊的示意圖。

圖3為本發(fā)明非均勻分塊的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：100-數(shù)據(jù)分塊電路、110-CRC計(jì)算電路及120-加法器。