Обнаружение ошибок во входных данных с помощью CRC
Система object™ детектора циклического избыточного кода (CRC), оптимизированного для HDL, вычисляет контрольную сумму на входных данных и сравнивает результат с входной контрольной суммой. Вместо обработки кадров, HDLCRCDetector Системный объект обрабатывает потоковые данные. Объект имеет сигналы управления кадровой синхронизацией как для входных, так и для выходных потоков данных.
Для вычисления и сравнения контрольных сумм:
Создать comm.HDLCRCDetector и задайте его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.
CRCDet = comm.HDLCRCDetectorCRCDet, которая обнаруживает ошибки во входных данных в соответствии с указанным полиномом генератора.
CRCDet = comm.HDLCRCDetector(Name,Value)
CRCDet = comm.HDLCRCDetector('Polynomial',[1 0 0 0 1 0 0 0 0], ...
'FinalXORValue',[1 1 0 0 0 0 0 0]);CRCDet = comm.HDLCRCDetector(poly,Name,Value)CRCDet, с Polynomial свойство имеет значение polyа для других указанных имен свойств установлены указанные значения.
Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
Кодирование и декодирование сигнала с использованием оптимизированного для ЛПВП генератора CRC и объектов системы детекторов. В этом примере показано, как включить каждый объект в функцию для генерации кода HDL.
Создайте 32-разрядное сообщение для кодирования в двух 16-разрядных столбцах.
msg = randi([0 1],16,2);
Выполните 12 шагов, чтобы учесть задержки обоих объектов. Назначьте управляющие сигналы для всех шагов. Первые две выборки являются действительными данными, а остальные являются задержкой обработки.
numSteps = 12; startIn = logical([1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]); endIn = logical([0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]); validIn = logical([1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]);
Передача случайного ввода в HDLCRCGenerator Система object™ во время обработки входного сообщения. Случайные данные не кодируются, так как входной действительный сигнал 0 для шагов, 3 к 10.
randIn = randi([0, 1],16,numSteps-2); dataIn = [msg randIn];
Создайте функцию, которая создает и вызывает каждый системный object™. Из этих функций можно создать ЛПВП. Объекты генератора и детектора имеют длину CRC 16 и используют полином по умолчанию.
function [dataOut,startOut,endOut,validOut] = HDLCRC16Gen(dataIn,startIn,endIn,validIn) %HDLCRC16Gen % Generates CRC checksum using the comm.HDLCRCGenerator System object(TM) % dataIn is a binary column vector. % startIn, endIn, and validIn are logical scalar values. % You can generate HDL code from this function. persistent crcg16; if isempty(crcg16) crcg16 = comm.HDLCRCGenerator() end [dataOut,startOut,endOut,validOut] = crcg16(dataIn,startIn,endIn,validIn); end
function [dataOut,startOut,endOut,validOut,err] = HDLCRC16Det(dataIn,startIn,endIn,validIn) %HDLCRC16Det % Checks CRC checksum using the comm.HDLCRCDetector System object(TM) % dataIn is a binary column vector. % startIn, endIn, and validIn are logical scalar values. % You can generate HDL code from this function. persistent crcd16; if isempty(crcd16) crcd16 = comm.HDLCRCDetector() end [dataOut,startOut,endOut,validOut,err] = crcd16(dataIn,startIn,endIn,validIn); end
Вызовите функцию генератора CRC. Кодированное сообщение является исходным сообщением плюс 16-битная контрольная сумма.
for i = 1:numSteps [dataOutGen(:,i),startOutGen(i),endOutGen(i),validOutGen(i)] = ... HDLCRC16Gen(logical(dataIn(:,i)),startIn(i),endIn(i),validIn(i)); end
crcg16 =
comm.HDLCRCGenerator with properties:
Polynomial: [1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1]
InitialState: 0
DirectMethod: false
ReflectInput: false
ReflectCRCChecksum: false
FinalXORValue: 0
Добавьте шум, немного перевернув сообщение.
dataOutNoise = dataOutGen; dataOutNoise(2,4) = ~dataOutNoise(2,4);
Вызовите функцию детектора CRC. Выходной сигнал детектора - это входное сообщение с удаленной контрольной суммой. Если входная контрольная сумма была неправильной, err флаг устанавливается с последним словом выходного сигнала.
for i = 1:numSteps [dataOut(:,i),startOut(i),endOut(i),validOut(i),err(i)] = ... HDLCRC16Det(logical(dataOutNoise(:,i)),startOutGen(i),endOutGen(i),validOutGen(i)); end
crcd16 =
comm.HDLCRCDetector with properties:
Polynomial: [1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1]
InitialState: 0
DirectMethod: false
ReflectInput: false
ReflectCRCChecksum: false
FinalXORValue: 0
Используйте логический анализатор для просмотра входных и выходных сигналов.
channels = {'validIn','startIn','endIn',...
{'dataIn','Radix','Hexadecimal'},...
'validOutGen','startOutGen','endOutGen',...
{'dataOutGen','Radix','Hexadecimal'},...
{'dataOutNoise','Radix','Hexadecimal'},...
'validOut','startOut','endOut','err',...
{'dataOut','Radix','Hexadecimal'}};
la = dsp.LogicAnalyzer('Name','CRC Encode and Decode','NumInputPorts',length(channels),...
'BackgroundColor','Black','DisplayChannelHeight',8);
for ii = 1:length(channels)
if iscell(channels{ii})
% Display data signals as hexadecimal integers
c = channels{ii};
modifyDisplayChannel(la,ii,'Name',c{1},c{2},c{3})
% Convert binary column vector to integer
dat2 = uint16(bi2de(eval(c{1})'));
chanData{ii} = squeeze(dat2);
else
modifyDisplayChannel(la,ii,'Name',channels{ii})
chanData{ii} = squeeze(eval(channels{ii})');
end
end
la(chanData{:})
Эта форма сигнала показывает потоковые данные и сопутствующие управляющие сигналы для CRC16 с 8-битовым двоичным векторным входом. Входные кадры являются смежными. Выходные кадры содержат пространство между ними, поскольку блок детектора удаляет слово контрольной суммы.
Эта диаграмма формы сигнала показывает непрерывные входные данные. Также поддерживаются прерывистые данные.