循環(huán)冗余校驗確保正確的數(shù)據(jù)通信

在工業(yè)環(huán)境中，電子系統(tǒng)通常工作在極端的溫度條件下，或處于電子噪聲環(huán)境，或是其它惡劣條件，而系統(tǒng)在這種條件下能否正常工作至關重要。舉例來說，如果發(fā)送給控制機器臂位置的DAC 的數(shù)據(jù)遭到破壞，機器臂就會按非預期的方向移動，這不僅危險，而且代價巨大。試想一下，機器臂如果砸到生產(chǎn)線上的新車，或者更糟，砸到生產(chǎn)工人，后果會怎樣？

　　有幾種方法可以確保收到正確數(shù)據(jù)后才執(zhí)行動作。最簡單的方式就是控制器回讀所發(fā)送的數(shù)據(jù)。如果接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)不匹配，則說明其中一者已受到破壞，必須發(fā)送新數(shù)據(jù)并進行驗證。這種方法的確可靠，但產(chǎn)生的開銷也很大，每段數(shù)據(jù)都必須經(jīng)過驗證，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要翻一倍。

　　另一種替代方法是循環(huán)冗余校驗（CRC），即隨每個數(shù)據(jù)包發(fā)送一個校驗和（CHECKSUM），接收器就會指示是否存在問題，所以控制器無需驗證接收。校驗和一般通過向數(shù)據(jù)應用一個多項式方程式來生成。應用于一個24 位字時，CRC-8 可產(chǎn)生一個8 位校驗和。將校驗和與數(shù)據(jù)組合在一起，全部32 位都發(fā)送到能夠分析該組合的器件，并指示是否出錯——這種方法雖然不是無可挑剔解決方案，但卻比讀寫方法更加高效。

　　ADI 公司的眾多DAC 都采用了分組差錯校驗（PEC）的形式來實現(xiàn)CRC。不需要PEC 功能時，則寫入24 位數(shù)據(jù)。要添加 PEC 功能，24 位數(shù)據(jù)需增加相應的8 位校驗和。如果接收的校驗和與數(shù)據(jù)不一致，輸出引腳被拉低，指示存在錯誤?？刂破髑宄e誤，使引腳返回高電平，并重新發(fā)送數(shù)據(jù)。圖1 所示為如何用SPI 接口應用數(shù)據(jù)的示例。表1 列出了能夠采用分組差錯校驗的ADI 器件示例。

圖1. 采用和不采用分組差錯校驗的SPI 寫入