LPC54xx的CRC外设应用

stm1024

CRC在通讯中具有广泛的应用，这种算法可以使用软件实现，常见的计算方法有按定义计算，或者使用查表法，前者运算时间较长，后者需要的空间较多，对单片机来说都不是太友好，目前LPC54系列的单片机上已经集成了硬件的CRC Engine，可以说是最省心的方式了。

按照官方的用户手册，支持三种CRC计算：

对应的生成多项式分别是0x1021，0x8005和0x04C11DB7。
在手册后面还提供了对三种CRC算法的使用配置，例如CRC-16 CCITT：

然而我们可以发现，CRC的算法有很多种，参考链接：http://www.ip33.com/crc.html
万一这三种都不能够满足我们的要求，是否没戏了？只能自己用代码实现？并不是。
我们稍微深入研究一下CRC的算法，就可以发现，所有的CRC算法，有这么几个选项：
1. 生成多项式，LPC支持三种生成多项式。
2. 初始值。
3. RefIn：待测数据的每个字节是否按位逆序。
4. RefOut：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位逆序。
5. XOROut：计算结果与此参数异或后得到最终的CRC值。
如果我们能够配置1-5，那么我们就可以确定一个CRC算法。

首先最简单的是第二项，初始值，这个可以使用寄存器SEED提供。
其他四项可以在MODE寄存器中配置，如图：

MODE[1:0]决定了生成多项式，我们只能使用LPC提供的三种生成多项式之一，这个是内部硬件设计决定的，我们不可能跳出这个范围，例如，我们配置使用某个CRC8或者CRC24的算法，这是不可能的了。
MODE[2]是配置输入的每个字节数据是否要按位逆序，实际上就是RefIn的效果；例如输入数据为0xcd=11001101b的时候，该位如果为1，相当于是输入的数据是10000011b=0x83。
MODE[3]是配置输入数据是否要按位翻转（取反），这里说明一下，1’s Complement表示按位取反；2’s Complement表示按位取反后再加1。
MODE[4]是配置校验和（也就是CRC的结果）的整个数据是否要按位逆序，相当于是RefOut。
MODE[5]是配置校验和的结果是否按位翻转（取反），相当于是XOROut了，如果值是0xff系列，表示结果要按位取反，如果值是0x00系列的，表示不用按位取反。
再来看看CRC16的算法：

可以发现，9种算法中，除了最后的CRC-16/DNP因为生成多项式不同无法计算外， 其他的都可以通过配置MODE寄存器和提供SEED实现。其中上面四个使用的生成多项式是0x8005，下面四种使用的是0x1021，这都是LPC54系列可以支持的，我们可以通过如下代码实现算法的配置：宏定义：

1.           //初始值        结果异或值        输入反转        输出反转
   
2. //poly 0x1021
   
3. #define CRC16_CCITT                        0//0000                0000                T                        T
   
4. #define CRC16_CCITT_FALSE        1//FFFF                0000                F                        F
   
5. #define CRC16_X25                        2//FFFF                FFFF                T                        T
   
6. #define        CRC16_XMODEM                3//0000                0000                F                        F
   
7. 
   
8. //Poly 0x8005
   
9. #define CRC16_IBM                        4//0000                0000                T                        T
   
10. #define CRC16_MAXIM                        5//0000                FFFF                T                        T
    
11. #define CRC16_USB                        6//FFFF                FFFF                T                        T
    
12. #define CRC16_MODBUS                7//FFFF                0000                T                        T
    
13. 
    
14. //ploy 04C11DB7
    
15. #define CRC32                                8//FFFFFFFF        FFFFFFFF        T                        T
    
16. #define CRC32_MPEG2                        9//FFFFFFFF        00000000        F                        F
    
17. 
    
18. 
    
19. #define CRC16_1021_MODE                0x00
    
20. #define CRC16_8005_MODE                0x01
    
21. #define CRC32_MODE                        0x02
    
22. 
    
23. #define CRC_REFIN                        (1U<<2)
    
24. #define CRC_REFOUT                        (1U<<4)
    
25. #define CRC_XOROUT                        (1U<<5)

复制代码

算法配置代码（顺带把CRC32也一并写进去），一共是10种CRC算法：

1. void XDCRC_SetAlgorithm(uint8_t type)
   
2. {
   
3.         XDCRC_Reset();
   
4.         switch(type)
   
5.         {
   
6.                 case CRC16_CCITT:
   
7.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_1021_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT;
   
8.                         CRC_ENGINE->SEED=0x0000;
   
9.                         break;
   
10.                 case CRC16_CCITT_FALSE:
    
11.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_1021_MODE;
    
12.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffff;
    
13.                         break;
    
14. 
    
15.                 case CRC16_X25:
    
16.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_1021_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT|CRC_XOROUT;
    
17.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffff;
    
18.                         break;
    
19.                
    
20.                 case CRC16_XMODEM:
    
21.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_1021_MODE;
    
22.                         CRC_ENGINE->SEED=0x0000;
    
23.                         break;
    
24.                
    
25.                 case CRC16_IBM:
    
26.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_8005_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT;
    
27.                         CRC_ENGINE->SEED=0x0000;
    
28.                         break;
    
29.                
    
30.                 case CRC16_MAXIM:
    
31.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_8005_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT|CRC_XOROUT;
    
32.                         CRC_ENGINE->SEED=0x0000;
    
33.                         break;
    
34.                
    
35.                 case CRC16_USB:
    
36.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_8005_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT|CRC_XOROUT;
    
37.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffff;
    
38.                         break;
    
39.                
    
40.                 case CRC16_MODBUS:
    
41.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC16_8005_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT;
    
42.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffff;
    
43.                         break;
    
44.                
    
45.                 case CRC32:
    
46.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC32_MODE|CRC_REFIN|CRC_REFOUT|CRC_XOROUT;
    
47.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffffffff;
    
48.                         break;
    
49.                 case CRC32_MPEG2:
    
50.                         CRC_ENGINE->MODE=CRC32_MODE;
    
51.                         CRC_ENGINE->SEED=0xffffffff;
    
52.                         break;
    
53.         }
    
54. }

复制代码

另外，在使用的时候，一定要注意，完成一次校验和计算以后，要记得将该外设复位，否则之前的计算结果会影响到第二次的计算。
测试效果：

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jobszheng5

这个东西高级了呀

jobszheng5

原来其它的多项式可以通过参数设置。
平时一直使用CRC16-Modbus