NR CRC Encoder

Сгенерируйте биты CRC кода и добавьте их к входным данным

Библиотека:
Wireless HDL Toolbox / Выявление ошибок и Коррекция

Описание

Блок NR CRC Encoder вычисляет и генерирует короткую двоичную последовательность фиксированной длины, известную как контрольную сумму контроля циклическим избыточным кодом (CRC), добавляет его к каждой системе координат потоковой передачи выборок данных и выходных параметров закодированные CRC данные. Блок принимает и возвращает демонстрационный поток данных с сопроводительными управляющими сигналами. Управляющие сигналы указывают на валидность выборок и контуры системы координат.

Блок поддерживает скалярные и векторные данные о вводах и выводах или как скаляр или как вектор на основе входных данных. Чтобы достигнуть более высокой пропускной способности, блок принимает бинарный вектор или скалярный вход беззнаковых целых чисел и реализует параллельную архитектуру. Ширина входных данных должна быть меньше чем или равна длине полинома CRC и длине полинома CRC, должно быть делимым шириной входных данных. Блок поддерживает все полиномы CRC, заданные согласно стандарту нового радио (NR) 5G 3GPP TS 38.212 [1]. Когда вы выбираете полином CRC24C, блок поддерживает динамическую маску CRC.

Блок обеспечивает интерфейсную и аппаратную оптимизированную архитектуру, подходящую для аппаратного развертывания и генерации HDL-кода.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`data` — Входные данные
бинарный скаляр | бинарный вектор | скаляр беззнаковых целых чисел

Входные данные в виде бинарного скаляра, бинарного вектора или скаляра беззнаковых целых чисел.

Можно задать входные данные с одной из этих опций:

Скаляр – Задает целое число, представляющее несколько битов. Для этого случая блок поддерживает беззнаковое целое (uint8uint16, или ufixN) и Boolean типы данных.
Вектор – Задает вектор из двоичных значений размера N. Для этого случая блок поддерживает Boolean и ufix1 данные.

N является шириной входных данных, и это должно быть меньше чем или равно длине полинома CRC и фактору заданной длины полинома CRC.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Пример: Поскольку CRC вводит CRC24A, допустимые ширины данных равняются 24, 12, 8, 6, 4, 3, 2, и 1. Целочисленный вход интерпретирован как двоичное слово. Например, когда вы задаете uint8 вход 19, это эквивалентно векторному входу [0 0 0 1 0 0 1 1].

`ctrl` — Управляющие сигналы сопроводительный демонстрационный поток
`samplecontrol` шина

Управляющие сигналы, сопровождающие демонстрационный поток в виде samplecontrol шина. Шина включает startконец, и valid управляющие сигналы, которые указывают на контуры системы координат и валидность выборок.

start — Указывает на запуск входного кадра
end — Указывает на конец входного кадра
valid — Указывает, что данные по порту входа data допустимы

Для большего количества детали смотрите Демонстрационную Шину управления.

Типы данных: bus

`CRCMask` — Маска контрольной суммы CRC
неотрицательное целое число

Маска контрольной суммы CRC в виде неотрицательного целого числа, представляющего двоичное слово от 0 до 2^CRCLength – 1, где CRCLength является длиной полинома CRC.

Эта маска обычно является радиосетью временным идентификатором (RNTI). RNTI используется к XOR контрольная сумма CRC.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите параметр CRC type на CRC24C и выберите параметр Enable CRC mask input port.

Типы данных: ufix24

Вывод

развернуть все

`data` — Закодированные CRC данные
скаляр | вектор

Закодированные CRC данные с добавленной контрольной суммой CRC, возвращенной как скаляр или вектор. Тип выходных данных и размер совпадают с входными данными.

`ctrl` — Управляющие сигналы сопроводительный демонстрационный поток
`samplecontrol` шина

Управляющие сигналы, сопровождающие демонстрационный поток, возвращенный как samplecontrol шина. Шина включает startконец, и valid управляющие сигналы, которые указывают на контуры системы координат и валидность выборок.

start — Указывает на запуск выходной системы координат
end — Указывает на конец выходной системы координат
valid — Указывает, что данные по порту выхода data допустимы

Для большего количества детали смотрите Демонстрационную Шину управления.

Типы данных: bus

Параметры

развернуть все

`CRC type` — Тип CRC
`CRC16` (значение по умолчанию) | `CRC6` | `CRC11` | `CRC24A` | `CRC24B` | `CRC24C`

Выберите тип CRC. Каждый тип CRC указывает на полином, как показано в этой таблице.

Тип CRC	Полином
`CRC6`	[1 1 0 0 0 0 1]
`CRC11`	[1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1]
`CRC16`	[1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1]
`CRC24A`	[1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1]
`CRC24B`	[1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1]
`CRC24C`	[1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1]

Эти полиномы CRC заданы согласно 5G стандарт NR 3GPP TS 38.212 [1].

`Enable CRC mask input port` — Включите входной порт маски контрольной суммы CRC
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы включить входной порт CRCMask.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр CRC type на CRC24C.

Примеры модели

CRC NR кодирует и декодирует данные о потоковой передаче

Используйте Энкодер CRC NR и блоки NR CRC Decoder Simulink® и сравните оптимизированные оборудованием результаты с результатами функций 5G Toolbox™ nrCRCEncode (5G Toolbox) и nrCRCDecode (5G Toolbox), соответственно. Эти блоки поддерживают скалярные и векторные входные параметры. Энкодер CRC NR и блоки Декодера CRC NR поддерживают аппаратную генерацию кода.

Алгоритмы

развернуть все

Когда вы используете бинарный вектор или скалярный вход беззнаковых целых чисел, блок реализует параллельный алгоритм CRC [2].

Чтобы обеспечить высокую пропускную способность для современных систем связи, блок реализует алгоритм CRC с параллельной архитектурой. Эта архитектура рекурсивно вычисляет биты M контрольной суммы CRC для каждого входа W биты. В конце системы координат итоговый результат контрольной суммы добавлен к сообщению. Для полиномиальной длины M рекурсивное вычисление контрольной суммы для битов W параллельно

$X^{'} = F_{W} (\times) X (+) D .$

_FW является M-by-M матрица, которая выбирает элементы текущего состояния для полиномиального вычисления с новыми входными битами. D является M - вектор элемента, который обеспечивает новые входные биты, упорядоченные относительно порождающего полинома и дополненные нулями. Блок реализует (×) с логическим AND и (+) с логическим XOR.

Задержка

Задержка блока меняется в зависимости от длины полинома CRC, типа входа (скаляр или вектор), и ширина данных входа. Задержка блока вычисляется от запуска входного кадра к запуску выходной системы координат при помощи формулы (CRCLength/N) + 3 такта, где N является шириной входных данных.

Разрыв системы координат между двумя системами (то есть, от ctrl.end первой системы координат к ctrl.start следующей системы координат) должен быть больше длины полинома CRC плюс задержка первой системы координат. В случае непрерывных входных параметров блок отбрасывает первую систему координат и начинает обрабатывать следующий кадр.

Скалярный вход

Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока NR CRC Encoder, когда вы задаете скалярный вход типа данных ufix8 с шириной данных 8, и установленный параметр CRC type на CRC16. Задержка блока является 5 тактами, как показано в этом рисунке.

Logic Analyzer waveform of the NR CRC Encoder block for scalar input

Векторный вход

Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока NR CRC Encoder, когда вы задаете векторный вход типа данных ufix1 с шириной данных 3, устанавливает параметр CRC type на CRC24C, и выберите параметр Enable CRC mask input port. Задержка блока является 11 тактами, как показано в этом рисунке.

Logic Analyzer waveform of the NR CRC Encoder block for vector input

Производительность

Эффективность синтезируемого HDL-кода меняется в зависимости от вашей цели и опций синтеза. Это также варьируется на основе длины полинома CRC и ширины входных данных.

Эта таблица показывает результаты синтеза данных ресурсов и данных о производительности блока, когда параметр CRC type устанавливается на CRC24A для скалярного входа типа данных ufix1, скалярный вход типа данных ufix24, и 24 1 векторный вход типа данных ufix1. Сгенерированный HDL предназначен к Xilinx^® Zynq^®- 7 000 оценочных плат ZC706.

Входные данные		Срез LUTs	Регистры среза	Максимальная частота в МГц
Скаляр	`ufix1`	147	168	614.6
Скаляр	`ufix24`	207	192	581.0
Вектор		182	160	571.1

Ссылки

[1] 3GPP TS 38.212. “NR; мультиплексирование и кодирование канала”. Проект партнерства третьего поколения; сеть радиодоступа Technical Specification Group.

[2] Кампобелло, G., Г. Пэтэйн и М. Руссо. “Параллельная Реализация CRC”. Транзакции IEEE на Компьютерах 52, № 10 (октябрь 2003): 1312–19. https://doi.org/10.1109/TC.2003.1234528.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Этот блок поддерживает генерацию кода C/C++ для Simulink^® акселератор и быстрые режимы Accelerator и для генерации компонента DPI.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

Архитектура HDL

Этот блок имеет одну, архитектуру HDL по умолчанию.

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Документация

NR CRC Encoder

Описание