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UCD系列数字电源控制器中CRC原理及PEC校验字节是如何产生的详细概述

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资料介绍

　　UCD 系列数字电源控制器包括UCD3000 和UCD9000 两个系列，所使用的通讯协议都是电源管理总线（PMBus）协议。PMBus 有4 条信号线，分别是时钟、数据、告警以及控制。PMBus 传输层是基于低成本系统管理总线（SMBus），而SMBus 是个功能更为强健的标准I2C 串行总线的版本，具有分组错误检查和主机通知功能。为了提高通讯数据的可靠性，它们都内置了通讯数据错误校验（PEC）功能。UCD 系列控制器主要利用循环冗余校验（CRC）来实现PEC 功能。本文首先简单介绍CRC 原理，然后通过实例来说明PEC 校验字节如何产生的。

　　1 引言

　　当主机和从机（UCD 数字电源控制器）通讯时，需要保证数据的准确性。而如何保证传输数据的准确性，那就需要有一个方法来进行校验。UCD 系列控制器采用循环冗余校验（CRC）来计算PEC 校验码。UCD 控制器PEC 功能可以禁止，不过不建议这样做。当编写主机和UCD 控制器通讯控制程序、编写自己的图形界面软件（GUI）、或者烧写器厂家编写支持UCD 控制器的烧写器代码等，都需要使用PEC 功能。对于一些重要的通讯数据，一定要校验数据的准确性，否则可能引起问题。例如，主机发送命令调节电源输出电压，从机在接收到主机命令后，需要检查一下自己计算的PEC 码和主机发送的PEC 码是否一致，如果不一致，就不执行操作。如果没有PEC 校验，当通讯数据出错的情况下，如调压数据出错，那么从机依然会执行操作，去把输出电压调节到一个错误的电压值上。

　　2 CRC的基本原理

　　CRC 即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check），是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。利用CRC 进行检错的过程可简单描述为：在发送端根据要传送的k 位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的r 位监督码（CRC 码），附在原始信息后边，构成一个新的二进制码序列数共k+r 位，然后发送出去。在接收端，根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规则，在差错控制理论中称为“生成多项式”。

　　在 UCD 系列控制器中采用8 位循环冗余校验（CRC-8），生成多项式为：C（x） = x8 + x2 + x1 + 1，表示成二进制是0b100000111。

　　3 PEC校验码的产生

　　上位机在和UCD 控制器通讯过程中，需要根据CRC-8 产生相应的PEC 校验码。下面分别给出读写命令校验码的产生过程。