循环冗余校验编码(CRC).doc

四川工程职业技术学院
通信技术
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EDA专用周实训报告

课题：循环冗余校验编码（CRC）

组员：

指导老师：

前言
EDA（电子设计自动化）技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。EDA技术的发展和推广应用极大地推动了电子工业的发展。随着EDA技术的发展，硬件电子电路的设计几乎可以完全依靠计算机来完成，这样就大大缩短了硬件电子电路设计的周期，从而使制造商可以快速开发出品种多、批量小的产品，以满足市场的需求。EDA教学和产业界的技术推广时当今世界的一个技术热点，EDA技术是现代电子行
业中不可缺少的一项技术。CRC（CyclicRedundancyCheck)循环冗余校验码是常用的校验码，在早期的通信中运用广泛，因为早期的通信技术不够可靠（不可靠性的来源是通信技术决定的，比如电磁波通信时受雷电等因素的影响），不可靠的通信就会带来‘确认信息’的困惑，对通信的可靠性检查就需要‘校验’，校验是从数据本身进行检查，它依靠某种数学上约定的形式进行检查，校验的结果是可靠或不可靠，如果可靠就对数据进行处理，如果不可靠，就丢弃重发或者进行修复。
目录
TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc19042一：实验目的 PAGEREF_Toc190424
HYPERLINK\l_Toc31602二：实验内容 PAGEREF_Toc316024
HYPERLINK\l_Toc1760三：实验步骤 PAGEREF_Toc17604
HYPERLINK\l_Toc2860四：实验原理 PAGEREF_Toc28605
HYPERLINK\l_Toc172031．CRC校验码介绍 PAGEREF_Toc172035
HYPERLINK\l_Toc251592.硬件电路的实现方法 PAGEREF_Toc251596
五：程序设计………………………………………………………7
HYPERLINK\l_Toc11710六：专用周总结 PAGEREF_Toc1171012

一：实验目的
1：学习CRC编码基本流程,学会调试循环冗余校验码编码程序。
2：掌握CRC校验码的编码原理，重点掌握按字节（Byte）编码方法。
3：学习用FPGA设计一个数据通信中常用的数据检测模块——循环冗余校验CRC模块，熟悉理解CRC的检测原理。

二：实验内容
本实验的内容是设计循环冗余校验CRC模块。利用Quartus2完成设计、仿真等工作，最后在SmartSOPC实验箱上进行硬件测试和分析。通过KEY1~KEY3输入信息，并显示于数码管1~3，接收到的数据显示于数码管4~6，CRC校验码显示于数码管7/8。按KEY4加载要发送的信息，由LED2指示其状态；KEY5为复位键，由LED1指示，数据接收状态由LED3（完成）和LED4（出错）指示，数据的输入、输出显示等操作由本实验提供的一个测试模块（crc5_test）完成，用户可以自行分析该测试模块。这里主要介绍CRC模块的设计。

三：实验步骤
1：启动Quartus2建立一个空白工程，然后命名为crc5.pqf。
2：建立VerilogHDL源程序文件crc5.v.，写出程序代码并保存（完整的VerilogHDL程序参考清单），进行综合编译。若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止。
3：建立波形仿真文件并进行仿真验证，分析其运行最高时钟频率。
4：将光盘中EDA_Component目录下的crc5_test.bsf、crc5_test.v拷贝到工程目录。
5：自行设计按键及数码管显示程序然后编译直至没有发现错误。
6：选择目标器件并对相应的引脚进行锁定。
7：将crc5_top.bdf设置为顶层实体，对该工程文件进行全程编译处理。
8：硬件连接，下载程序。
9：通过KEY1~KEY5进行操作，观察数码管和发光二极管的状态，取几个数计算验证。

四：实验原理
1．CRC校验码介绍
CRC校验的基本思想是利用线性编码理论，在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的监督码（CRC码）r位，并附在信息后边，构成一个新的二进制码序列数共(k+r)位，最后发送出去。在接收端，则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。
16位的CRC码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16位（乘以216）后，再除以一个多项式，最后所得到的余数既是CRC码。求CRC码所采用模2加减运算法则，既是不带进位和借位的按位加