[發明專利]一種新型的萬兆以太網并行CRC編譯碼方法

在審

• 申請號: 201610218491.6
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105790773A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 易清明;鐘桂森;石敏
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H03M13/09
• 分類號: H03M13/09
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本發明涉及以太網通信的快速編解碼技術領域，特別涉及一種新型的萬兆以太網 并行CRC編譯碼方法。

背景技術

以太網是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準，而在以太網通信中需要 使用循環冗余校驗碼(CyclicRedundancyCheck，CRC)實現對數據的差錯控制。萬兆以太 網采用的內部數據寬度已經高達64bit，相比于千兆及以下帶寬以太網的內部數據寬度 8bit或4bit都大得多。

傳統的萬兆以太網并行CRC編譯碼器主要有以下3種方法實現：1、交叉流水法，該 方法分別使用8位CRC-32電路和64位CRC-32電路對數據進行流水計算，對滿足64位對齊的 數據使用64位并行輸入的CRC-32電路，對不滿足64位對齊的數據使用8位CRC-32電路。2、級 聯結構法，該方法通過級聯8位并行輸入的CRC-32電路構成64位并行輸入的CRC-32電路來 實現對數據的CRC計算。3、重復CRC邏輯法，該方法一共有8個不同輸入位寬的CRC-32模塊， 通過對輸入數據的有效位寬來選擇這8個CRC-32模塊中的一個來實現對數據的CRC計算。然 而，上述三種方法都不能同時兼顧計算速度與資源占用，交叉流水發最大可能有7個時鐘周 期的輸出延時，級聯結構法的運算電路延時非常大，重復CRC邏輯法占用邏輯資源多。

鑒于現有技術中的種種問題，目前亟待提出一種通過較少的資源占用和較低延時 的運算電路，同時能夠快速計算CRC值且能與現有以太網兼容的萬兆以太網CRC編譯碼方 法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種新型的萬兆以太網并行 CRC編譯碼方法，該方法基于快速并行CRC的生成和校驗，具有資源占用少、運算電路門延時 低、能快速實時輸出的特點。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種新型的萬兆以太網并行CRC編譯碼方法，包括CRC編碼方法和CRC譯碼方法：

(1)CRC編碼器編碼模式選擇步驟如下：

S1、CRC編碼器開始輸入一幀新的原始數據；

S2、在計算一幀新的原始數據的CRC值前，判斷接收端是否沒有校驗過一幀完整的 數據；

若是，進入步驟S4；

若否，進入步驟S3；

S3、判斷CRC譯碼器是否正確校驗過至少一幀數據；

若是，則使CRC編碼器的模式與CRC譯碼器的模式相對應。即CRC譯碼器使用譯碼模 式1校驗正確，則CRC編碼器使用并鎖定為編碼模式1，若CRC譯碼器使用譯碼模式2校驗正 確，則CRC編碼器使用并鎖定為編碼模式2；

若否，進入步驟S4；

S4、使用編碼模式2進行計算當前一幀數據的CRC值后返回步驟S1。

更進一步的，所述步驟S1中，輸入一幀新的原始數據，是指需要進行計算一幀數據 的CRC值的開始位置，即一幀以太網數據中的目標地址。

更進一步的，所述步驟S3中編碼模式1的步驟如下：

S3-1-1、判斷物理層自動協商結果是否為10G；

若是，進入步驟S3-1-2；

若否，即物理層自動協商結果是10/100/1000M，則其內部數據寬度為4位或者8位， 進入步驟S3-1-4；

S3-1-2、判斷8個數據輸入通道是否都有效，即是否數據64位有效；

若是，則采用64位并行CRC-32計算，進入步驟S3-1-3；

若否，進入步驟S3-1-5；

S3-1-3、判斷是否完成該幀數據的CRC值計算；

若是，進入步驟S3-1-6；

若否，返回步驟S3-1-2；

S3-1-4、采用8位并行輸入CRC-32計算當前輸入數據的CRC值，然后判斷當前輸入 的數據是否該幀最后需要計算CRC值的數據；

若是，進入步驟S3-1-6；

若否，繼續執行步驟S3-1-4；

S3-1-5、采用8位并行輸入CRC-32計算當前輸入數據的CRC值，計算完后進入步驟 S3-1-6；

S3-1-6、輸出CRC值；