CRC5的verilog实现(X5+X2+X0)_crc5 verilog代码

1.原理简介

       在USB通信中，CRC5的计算只是针对地址和终点数据字段。如图1所示。

图1  USB数据帧格式

        CRC5的电路通过异或逻辑和触发器实现。图2说明了CRC5循环冗余校验的编码器/解码器的示例电路，该电路采用多项式X5+X2+X0。要进行循环冗余校验，首先要将整个循环冗余校验寄存器crc5_o[4:0]预置为00000，然后在时钟clk的驱动下，将收到的数据位通过crc5_di端口输入，高位优先。全部数据输入完成之后crc5_o[4:0]中的数值就是crc5循环冗余校验码。

图2   CRC5电路示例

2.verilog 代码

        verilog代码分为两部分，一部分为crc5源码crc5.v，另一部分为crc5在modelsim下的testbench测试文件crc5.vt。程序源码已上传至资源，供学习交流。

       （1）crc5.v

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//CRC5(X5+X2+X0)
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
module crc5(crc5_di,crc5_en,crc5_o,reset_l,clk);
//I/O definition
input crc5_di;// CRC5 data (H)
input crc5_en;// CRC5 enable (H)
input reset_l;//Reset     (L)
input clk;    //Clock  (X)
output[4:0] crc5_o;//CRC5 out (H)

//Regs for random logic
reg crc5_0_in,crc5_2_in;
//Regs for DFFs
reg [4:0] crc5_o;

//---------------------------
//   random   logic
//---------------------------

always @(crc5_o or crc5_di or crc5_0_in)
begin
   crc5_0_in <= (crc5_di ^crc5_o[4]);
   crc5_2_in <= ~(crc5_0_in ^crc5_o[1]);
end 

//----------
//  DFFs
//----------


always @(posedge(clk) or negedge (reset_l))
begin 
   if (~reset_l) crc5_o[4:0]<=1'b0;
else 
begin
   if(~crc5_en) crc5_o[4:0] <= crc5_o[4:0];
else
begin
  crc5_o[4:3] <=crc5_o[3:2];
crc5_o[2]   <=crc5_2_in;
crc5_o[1]   <=crc5_o[0];
crc5_o[0]   <=crc5_0_in;
end 
end
end

endmodule
(2) crc5.vt

`timescale 1 ns/ 1 ns
module crc5_vlg_tst();
// constants                                           
// general purpose registers
//reg eachvec;
// test vector input registers
reg clk;
reg crc5_di;
reg crc5_en;
reg reset_l;
// wires                                               
wire [4:0]  crc5_o;
integer i,mask;
reg [7:0] crc5_di_8[14:0];


// assign statements (if any)                          
crc5 i1 (
// port map - connection between master ports and signals/registers   
.clk(clk),
.crc5_di(crc5_di),
.crc5_en(crc5_en),
.crc5_o(crc5_o),
.reset_l(reset_l)
);
initial                                                
begin                                                  
// code that executes only once                        
// insert code here --> begin                          
                                                       
// --> end    
  $readmemb("crc5_di.txt" ,crc5_di_8);
  clk       <=1'b1;
  reset_l   <=1'b0;
  crc5_en   <=1'b0;
  crc5_di   <=1'b0;
 #110 reset_l <=1'b1;
 #10  crc5_di <=1'b0;
  for(i=0;i<15;i=i+1) 
  begin
    for(mask=8'h80; mask>0; mask=(mask>>1))
begin
  crc5_di_gen;
end
  end 
//$display("Running testbench");  
#100 $finish;                     
end   

// 20MHz clock generator
always #25 clk<=~clk;
//--------
//Tasks
//--------
task  crc5_di_gen;
begin

  if (((i%5)==1)&&(mask==8))  reset_l <=1'b0;
  else                        reset_l <=1'b1;
  if ((crc5_di_8[i]&mask)==0)  #50 crc5_di<=1'b0;
  else                         #50 crc5_di<=1'b1;
  if (((i%5)==2)||(((i%5)==3)&&(mask>8'h10)))
  begin
     crc5_en<=1'b1;
  end 
  else crc5_en<=1'b0;
end
endtask
                                                                                               
endmodule

3.仿真效果

图3 Modelsim仿真效果图

图4 Modelsim仿真效果局部放大图