万兆以太网协议栈的FPGA实现（三）：万兆网CRC
参考：
基于FPGA的千兆以太网的实现（3）_以太网crc计算-CSDN博客
https://www.bing.com/search?q=CRC+在线计算&cvid=2de0eff4c90a4d41b43981d4676f733f&gs_lcrp=EgZjaHJvbWUyBggAEEUYOTIGCAEQABhAMgYIAhAAGEAyBggDEAAYQDIGCAQQABhAMgYIBRAAGEAyBggGEAAYQDIGCAcQABhAMgYICBAAGEDSAQg0Mjg4ajBqNKgCCLACAQ&FORM=ANAB01&PC=HCTS
CRC 802.11来自将8位数据同时输入，再输出32位CRC数值；
其能成功实现的原因就是因为并行化。（下路仅是部分的计算步骤）
结合千兆网CRC的计算思想，我们只需要把第一轮单字节CRC的结果作为第二轮CRC的开始，就可以完成任务。
千兆网CRC：
always @(*) begin crc_lfsr[0] = crc_r[24] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[1] = crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[2] = crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[3] = crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[4] = crc_r[24] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[5] = crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[6] = crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[7] = crc_r[24] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[29] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[8] = crc_r[0] ^ crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4]; crc_lfsr[9] = crc_r[1] ^ crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5]; crc_lfsr[10] = crc_r[2] ^ crc_r[24] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[29] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[5]; crc_lfsr[11] = crc_r[3] ^ crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4]; crc_lfsr[12] = crc_r[4] ^ crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[13] = crc_r[5] ^ crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[14] = crc_r[6] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[15] = crc_r[7] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[16] = crc_r[8] ^ crc_r[24] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5]; crc_lfsr[17] = crc_r[9] ^ crc_r[25] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[18] = crc_r[10] ^ crc_r[26] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[19] = crc_r[11] ^ crc_r[27] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[20] = crc_r[12] ^ crc_r[28] ^ r_i_data[4]; crc_lfsr[21] = crc_r[13] ^ crc_r[29] ^ r_i_data[5]; crc_lfsr[22] = crc_r[14] ^ crc_r[24] ^ r_i_data[0]; crc_lfsr[23] = crc_r[15] ^ crc_r[24] ^ crc_r[25] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[24] = crc_r[16] ^ crc_r[25] ^ crc_r[26] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[25] = crc_r[17] ^ crc_r[26] ^ crc_r[27] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[3]; crc_lfsr[26] = crc_r[18] ^ crc_r[24] ^ crc_r[27] ^ crc_r[28] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[0] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[27] = crc_r[19] ^ crc_r[25] ^ crc_r[28] ^ crc_r[29] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[1] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[28] = crc_r[20] ^ crc_r[26] ^ crc_r[29] ^ crc_r[30] ^ r_i_data[2] ^ r_i_data[5] ^ r_i_data[6]; crc_lfsr[29] = crc_r[21] ^ crc_r[27] ^ crc_r[30] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[3] ^ r_i_data[6] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[30] = crc_r[22] ^ crc_r[28] ^ crc_r[31] ^ r_i_data[4] ^ r_i_data[7]; crc_lfsr[31] = crc_r[23] ^ crc_r[29] ^ r_i_data[5]; end // always
万兆网CRC
准备：
reg [31:00] r_crc_value ;//CRC 初始值 reg [07:00] r_data [07:00] ;//输入数据反转 wire [31:00] w_crc_data [07:00] ;//每8bit的计算结果 reg [31:00] r_crc_media [07:00] ;//传递r_crc_value和w_crc_data reg [31:00] r_crc_result [07:00] ;//CRC 输出
步骤1：初始化初始值，数值为上一次64bit计算的结果；
r_crc_value会每个时钟周期更新；
always @(posedge i_clk) begin
if(i_rst) begin
r_crc_value <= 32'hffff_ffff;
end else if(i_valid == 0) begin
r_crc_value <= 32'hffff_ffff;
end else if(i_valid == 1'b1) begin
r_crc_value <= w_crc_data[7];
end else begin
r_crc_value <= r_crc_value;
end
end
步骤二：计算每个字节的CRC32：
assign w_crc_data[i_1][0] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][1] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][2] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][3] = r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][4] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][5] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][6] = r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][7] = r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][8] = r_crc_media[i_1][0] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4]; assign w_crc_data[i_1][9] = r_crc_media[i_1][1] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5]; assign w_crc_data[i_1][10] = r_crc_media[i_1][2] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][5]; assign w_crc_data[i_1][11] = r_crc_media[i_1][3] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4]; assign w_crc_data[i_1][12] = r_crc_media[i_1][4] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][13] = r_crc_media[i_1][5] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][14] = r_crc_media[i_1][6] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][15] = r_crc_media[i_1][7] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][16] = r_crc_media[i_1][8] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5]; assign w_crc_data[i_1][17] = r_crc_media[i_1][9] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][18] = r_crc_media[i_1][10] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][19] = r_crc_media[i_1][11] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][20] = r_crc_media[i_1][12] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_i_data[i_1][4]; assign w_crc_data[i_1][21] = r_crc_media[i_1][13] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_i_data[i_1][5]; assign w_crc_data[i_1][22] = r_crc_media[i_1][14] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_i_data[i_1][0]; assign w_crc_data[i_1][23] = r_crc_media[i_1][15] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][24] = r_crc_media[i_1][16] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][25] = r_crc_media[i_1][17] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][3]; assign w_crc_data[i_1][26] = r_crc_media[i_1][18] ^ r_crc_media[i_1][24] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][0] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][27] = r_crc_media[i_1][19] ^ r_crc_media[i_1][25] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][1] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][28] = r_crc_media[i_1][20] ^ r_crc_media[i_1][26] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_i_data[i_1][2] ^ r_i_data[i_1][5] ^ r_i_data[i_1][6]; assign w_crc_data[i_1][29] = r_crc_media[i_1][21] ^ r_crc_media[i_1][27] ^ r_crc_media[i_1][30] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][3] ^ r_i_data[i_1][6] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][30] = r_crc_media[i_1][22] ^ r_crc_media[i_1][28] ^ r_crc_media[i_1][31] ^ r_i_data[i_1][4] ^ r_i_data[i_1][7]; assign w_crc_data[i_1][31] = r_crc_media[i_1][23] ^ r_crc_media[i_1][29] ^ r_i_data[i_1][5];
步骤三：将每个字节的CRC结果作为下一个字节CRC的初始值：
r_crc_media用来记录这个数值；
r_crc_media[0]是上一轮计算的结果；作为这一轮CRC的初值；
如果是第一个字节，上一个字节就是上一轮的结果；
always @(*) begin
if(i_1 > 0) begin
r_crc_media[i_1] = w_crc_data[i_1-1];
end else begin
r_crc_media[i_1] = r_crc_media[i_1];
end
end
循环步骤2-3 8次。
即可完成计算。
