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(guān)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(yù)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(yīng)用一個多項式方程式來生成。應(yīng)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(yīng)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。控制器清除錯誤，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(yīng)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

表1. 采用分組差錯校驗的ADI 器件示例

　　生成分組差錯校驗和

　　CRC-8 算法采用多項式 C（x） = x8 + x2 + x1 + 1. For x = 2時，此式等于二進制值100000111。要生成校驗和，需將24 位數(shù)據(jù)左移 8 位，產(chǎn)生一個后8 位為邏輯0 的32 位數(shù)。對齊CRC 多項式，使其MSB 與該32 位數(shù)據(jù)最左側(cè)的邏輯1 對齊。對該數(shù)據(jù)施加一個異或（XOR）函數(shù)，以產(chǎn)生一個新（更短）的數(shù)字。（數(shù)字匹配得到邏輯0，不匹配得到邏輯1。）再次對齊CRC 多項式，使其MSB 與第一個結(jié)果最左側(cè)的邏輯1 對齊，重復(fù)上述步驟。最后，原始數(shù)據(jù)將減少至小于CRC 多項式的值。此值即是8 位校驗和。圖2 演示了推演校驗和的方法。

圖2. 生成24 位數(shù)（（0x*321））的校驗和

　　結(jié)論

　　圖2 中的示例采用（十六進制）值0x*321 作為24 位數(shù)據(jù)字。對該數(shù)據(jù)應(yīng)用CRC-8 多項式可生成校驗和0x86。數(shù)據(jù)和校驗和發(fā)送至兼容的ADI 公司產(chǎn)品時，只有兩段數(shù)據(jù)都正確到達(dá)，該數(shù)據(jù)才會被接收。此方法提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，并可確保遭破壞的數(shù)據(jù)幾乎永遠(yuǎn)不會被接收。