STM32F4xx: блок вычисления CRC | arm

В этой статье приведен перевод раздела "CRC calculation unit" из документа RM0090 [1]. Эта информация касается главным образом аппаратного блока CRC семейства STM32F4xx. Информация по другим семействам STM32, принцип работы и примеры использования см. в [2].

В различных приложениях техники CRC широко используются для проверки качества передачи данных или целостности информации устройства хранения данных. В области действия стандарта EN/IEC 60335-1 предусматривается проверка CRC для целостности данных в памяти Flash. Блок вычисления CRC помогает вычислить сигнатуру ПО во время работы программы, и сравнить её с сигнатурой, сгенерированной во время линковки приложения, сохраненной в указанном месте в памяти.

• Используется стандартный полином CRC-32 (Ethernet): 0x4C11DB7 (X³² + X²⁶ + X²³ + X²² + X¹⁶ + X¹² + X¹¹ + X¹⁰ +X⁸ + X⁷ + X⁵ + X⁴ + X²+ X + 1).
• Один 32-битный регистр для ввода/вывода данных (CRC_DR).
• Вычисление CRC от одной порции данных занимает 4 такта шины AHB (HCLK).
• Имеется 8-битный регистр общего назначения (CRC_IDR). Он может использоваться для временного хранения данных.

Блок вычисления CRC состоит главным образом из одного 32-битного регистра данных (CRC_DR), который:

• Используется как входной регистр для ввода новых данных в калькулятор CRC (когда происходит запись в этот регистр).
• Хранит результат предыдущей калькуляции CRC (когда этот регистр считывается).

Каждая операция записи в этот регистр создает комбинацию предыдущего значения CRC и нового (вычисление CRC осуществляется на всем 32-битном слове данных, а не байт за байтом).

Операция записи приостанавливается до окончания вычисления CRC над очередной порцией данных, что позволяет выполнить доступ на запись типа back-to-back, или смежные операции записи и чтения.

Калькулятор CRC может быть сброшен в 0xFFFFFFFF битом RESET в регистре управления CRC_CR. Эта операция не влияет на содержимое регистра CRC_IDR.

Интерфейс блока вычисления CRC очень простой, и содержит всего лишь 2 регистра данных и один регистр управления. К регистрам периферийного устройства CRC нужно обращаться как к словам (32-битный доступ).

Далее во врезках приведено описание этих регистров. Байтовое смещение адреса указано относительно базового адреса (базовый адрес CRC_BASE, его значение можно узнать из заголовочного файла библиотеки STM32CubeMX. Например, для микроконтроллера STM32F407 это файл заголовка stm32f407xx.h). Аббревиатура rw обозначает доступ на чтение и запись, w операцию записи.

Регистр данных (CRC_DR)

Смещение адреса: 0x00
Значение после сброса: 0xFFFFFFFF

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
DR [31:16] rw
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
DR[15:0] rw

Используется как регистр ввода новых данных при вычислении CRC. Для операции чтения хранит результат предыдущего шага вычисления CRC.

Независимый регистр данных (CRC_IDR)

Смещение адреса: 0x04
Значение после сброса: 0x00000000

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
зарезервировано
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
зарезервировано								DR[7:0] rw

Биты 31:8 зарезервированы, должны сохраняться в состоянии после сброса (все нули).

Биты 7:0 это 8-битный регистр данных общего назначения. Для блока CRC он не нужен, это какой-то атавизм, оставшийся от аппаратуры других семейств. Может использоваться как временное хранилище для одного байта данных.

На этот регистр не влияют сбросы CRC, генерируемые битом RESET регистра CRC_CR.

Регистр управления (CRC_CR)

Смещение адреса: 0x08
Значение после сброса: 0x00000000

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
зарезервировано
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
зарезервировано															RESET w

Биты 31:1 зарезервированы, должны сохраняться в состоянии после сброса (все нули).

RESET (бит 0): сбрасывает вычисление CRC в начальное состояние, и устанавливает регистр данных в 0xFFFFFFFF. Этот бит можно только лишь установить, он сбрасывается автоматически аппаратурой.

Таблица 21. Карта памяти регистров блока CRC и их значения после сброса.