在STM32系列中使用CRC外设

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STMCU小助手发布时间：2022-12-3 18:00

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文章简介:	在STM32系列中使用CRC外设

引言
循环冗余校验（CRC）技术用于检测数字数据中的错误，但在检测到错误时不进行校正。该技术旨在检查数据传输或数据存储的完整性。在确保数据可靠性方面，CRC技术功能强大且易于实施。该技术的诊断覆盖范围可满足基本安全标准要求。这就是认证符合IEC 60335-1和 IEC 607030-1 标准（称为“B 级”要求）的ST固件时，在Flash内容完整性自检检查中使用CRC功能的原因。更多信息，请参阅应用笔记AN3307和适用于不同系列产品的相关固件包。当CRC校验和信息必须由链接器直接放入用户代码中时（主要以CRC描述符数据表的格式），建议在编译器手册中检查所有必要的CRC设置。CRC以多项式算法为基础。计算GF（2）中一个多项式除以另一个多项式的余数。余数被称为校验和，而被除数是数据，除数是生成多项式。
注： GF（2）（两元素伽罗瓦域）中的多项式是单变量x的多项式，其系数为0或1。
本应用笔记描述了嵌入在所有STM32系列（F0、F1、F2、F3、F4、L1）中的循环冗余校验外设的功能，以及配置该外设所需的步骤。

本应用笔记的结构如下：
• 第 1节介绍了STM32 CRC实现算法及其硬件实现优势。
• 第 2节描述了DMA作为CRC数据传输控制器的用法。
• 第 3节描述了通过STM32器件移植CRC。

此外还提供了两个示例：
• CRC_usage示例：如何将CPU用作数据传输控制器来配置CRC。
• CRC_DMA示例：如何将DMA用作CRC数据传输控制器。
两个例子均支持执行时间测量。

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1 CRC外设概览
嵌入在所有STM32微控制器件中的CRC外设用于提供任意支持数据类型的CRC校验和代码。
1.1 CRC算法
如图 1中所示，CRC算法有一个数据输入，并根据输入参数生成固定的校验和代码长度。

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已知的CRC算法之一是使用按位消息XORing技术进行多项式除法。这是微控制器中使用的最适合硬件或底层实现的技术。
该算法的输入参数为：
• 被除数：也称为输入数据, 缩写为 “Input_Data”
• 除数：也称为生成多项式，缩写为“POLY”
• 初始CRC值：缩写为Initial_Crc”
下文的图 2显示了CRC算法流程图。

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启动时，算法将CRC设置为带有Input_Data的Initial_Crc XOR。
一旦CRC MSB等于1，该算法将CRC向左移一位，并与POLY进行XOR。否则，只会将CRC向左移动一位。
图 3显示了以下条件的逐步算法执行：
– Input_Data = 0xC1
– POLY = 0xCB
– Initial_Crc = 0xFF

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1.2 CRC外设配置
所有STM32器件均采用CRC外设，如第 1.1节中所述。CRC计算单元具有单个32位读/写数据寄存器 (CRC_DR)。它用于输入新数据（写访问）并保存以前的CRC计算结果（读访问）。
对数据寄存器的每个写操作都会对之前的CRC值（存储在CRC_DR中）和新值再做一次CRC计算。

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要计算任何支持数据的CRC，必须遵循以下步骤：
1. 通过RCC外设启用CRC外设时钟。
2. 通过配置初始CRC值寄存器（CRC_INIT），将CRC数据寄存器设置为初始CRC值。(a)
3. 分别通过CRC控制寄存器（CRC_CR）中的REV_IN[1:0]和REV_OUT位设置I/O反转位顺序。(a)
4. 分别通过CRC控制寄存器（CRC_CR）和CRC多项式寄存器（CRC_POL）中的POLYSIZE[1:0]位设置多项式大小和系数。(b)
5. 通过CRC控制寄存器（CRC_CR）中的Reset位重置CRC外设。
6. 将数据设置到CRC数据寄存器。
7. 读取CRC数据寄存器的内容。
8. 禁用CRC外设时钟。
在固件包中，CRC_usage示例运行CRC校验和代码，计算256个支持数据类型的数组数据
（DataBuffer）。有关完整说明，请参阅CRC_usage文件夹中的文件Readme.txt 。

完整版请查看：附件