ADI:循环冗余校验保证正确 的数据通信

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在工业环境中，电子体系一般作业在极点的温度条件下，或处 于电子噪声环境，或是其它恶劣条件，而体系在这种条件下能 否正常作业至关重要。举例来说，假如发送给操控机器臂方位 的DAC 的数据遭到损坏，机器臂就会按非预期的方向移动， 这不只风险，并且价值巨大。试想一下，机器臂假如砸到出产 线上的新车，或许更糟，砸到出产工人，成果会怎样？

有几种办法可以保证收到正确数据后才履行动作。最简略的方 式便是操控器回读所发送的数据。假如接纳的数据与发送的数 据不匹配，则阐明其间一者已受到损坏，有必要发送新数据并进 行验证。这种办法确实牢靠，但发生的开支也很大，每段数据 都有必要经过验证，传输的数据量要翻一倍。

另一种代替办法是循环冗余校验（CRC），即随每个数据包发 送一个校验和（checksum），接纳器就会指示是否存在问题， 所以操控器无需验证接纳。校验和一般经过向数据使用一个多 项式方程式来生成。使用于一个24 位字时，CRC-8 可发生一 个8 位校验和。将校验和与数据组合在一起，悉数32 位都发 送到可以剖析该组合的器材，并指示是否犯错——这种办法虽 然不是无可挑剔解决方案，但却比读写办法愈加高效。

ADI 公司的很多DAC 都选用了分组过失校验（PEC）的方式 来完成CRC。不需要PEC 功用时，则写入24 位数据。要添加 PEC 功用，24 位数据需添加相应的8 位校验和。假如接纳的 校验和与数据不一致，输出引脚被拉低，指示存在过错。操控 器铲除过错，使引脚回来高电平，偏重新发送数据。图1 所示 为如何用SPI 接口使用数据的示例。表1 列出了可以选用分组 过失校验的ADI 器材示例。

表1. 选用分组过失校验的ADI 器材示例

生成分组过失校验和

CRC-8 算法选用多项式 C(x) = x⁸ + x² + x¹ + ¹. For x = 2时，此式 等于二进制值100000111。要生成校验和，需将24 位数据左移 8 位，发生一个后8 位为逻辑0 的32 位数。对齐CRC 多项式， 使其MSB 与该32 位数据最左边的逻辑1 对齐。对该数据施加 一个异或（XOR）函数，以发生一个新（更短）的数字。（数 字匹配得到逻辑0，不匹配得到逻辑1。）再次对齐CRC 多项 式，使其MSB 与第一个成果最左边的逻辑1 对齐，重复上述 过程。最终，原始数据将削减至小于CRC 多项式的值。此值 便是8 位校验和。图2 演示了推演校验和的办法。

定论

图2 中的示例选用（十六进制）值0x654321 作为24 位数据字。 对该数据使用CRC-8 多项式可生成校验和0x86。数据和校验 和发送至兼容的ADI 公司产品时，只要两段数据都正确抵达， 该数据才会被接纳。此办法提高了数据传输的牢靠性，并可确 保遭损坏的数据简直永久不会被接纳。