用Verilog编写CRC16的代码

以下是一种可能的Verilog实现CRC16的代码：

module crc16(
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
input valid_in,
output [15:0] crc_out,
output valid_out
);

reg [15:0] crc_reg;
reg [7:0] data_reg;
reg [7:0] crc_table [255:0] = { // CRC16-CCITT生成多项式表
8'h00, 8'h10, 8'h20, 8'h30, 8'h40, 8'h50, 8'h60, 8'h70,
8'h81, 8'h91, 8'ha1, 8'hb1, 8'hc1, 8'hd1, 8'he1, 8'hf1,
8'h12, 8'h02, 8'h32, 8'h22, 8'h52, 8'h42, 8'h72, 8'h62,
8'ha3, 8'h93, 8'hb3, 8'h83, 8'hd3, 8'hc3, 8'hf3, 8'he3,
8'h24, 8'h34, 8'h04, 8'h14, 8'h64, 8'h74, 8'h44, 8'h54,
8'hb5, 8'ha5, 8'h95, 8'ha5, 8'hf5, 8'he5, 8'hc5, 8'hd5,
8'h36, 8'h26, 8'h16, 8'h06, 8'h76, 8'h66, 8'h56, 8'h46,
8'hb7, 8'ha7, 8'h97, 8'h87, 8'hf7, 8'he7, 8'hd7, 8'hc7,
8'h48, 8'h58, 8'h68, 8'h78, 8'h08, 8'h18, 8'h28, 8'h38,
8'hc9, 8'hd9, 8'he9, 8'hf9, 8'h89, 8'h99, 8'ha9, 8'hb9,
8'h5a, 8'h4a, 8'h7a, 8'h6a, 8'h1a, 8'h0a, 8'h3a, 8'h2a,
8'hdb, 8'hcb, 8'hfb, 8'hea, 8'h9b, 8'h8b, 8'hbb, 8'haa,
8'h6c, 8'h7c, 8'h4c, 8'h5c, 8'h2c, 8'h3c, 8'h0c, 8'h1c,
8'hec, 8'hfc, 8'hcc, 8'hdc, 8'hac, 8'hbc, 8'h8c, 8'h9c,
8'h7f, 8'h6f, 8'h5f, 8'h4f, 8'h3f, 8'h2f, 8'h1f, 8'h0f,
8'hff, 8'hef, 8'hdf, 8'hcf, 8'hbf, 8'haf, 8'h9f, 8'h8f
};
wire [15:0] crc_next;
wire valid_next;

always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
crc_reg <= 16'hFFFF;
data_reg <= 8'h00;
valid_out <= 1'b0;
end else begin
if (valid_in) begin
data_reg <= data_in;
crc_next = crc_reg ^ crc_table[data_reg ^ crc_reg[15:8]];
crc_reg <= {crc_next[14:0], 1'b0};
valid_out <= 1'b1;
end else begin
valid_out <= 1'b0;
end
end
end

assign crc_out = crc_reg;

endmodule

上述代码定义了一个名为“crc16”的模块，该模块接受一个时钟信号（clk）、一个复位信号（reset）、一个8位数据输入信号（data_in）和一个有效性输入信号（valid_in）。模块输出一个16位CRC输出信号（crc_out）和一个有效性输出信号（valid_out）。

模块内部使用一个16位的寄存器（crc_reg）来存储当前的CRC值，并使用一个8位寄存器（data_reg）来存储当前的输入数据。模块还定义了一个256个元素的CRC表（crc_table）来存储CRC生成多项式的值。

在时钟上升沿或复位上升沿时，模块将根据输入信号更新CRC值。如果valid_in为高电平，则模块将data_in的值与当前的CRC值异或，并使用CRC表将结果作为下一个CRC值。最后，模块将有效性输出信号设置为高电平，并将CRC输出设置为当前的CRC值。如果valid_in为低电平，则模块将有效性输出信号设置为低电平，而不更新CRC值。

该实现使用了一个“异或和”算法，因此可以轻松地修改为其他CRC算法。此外，该实现还可以轻松地扩展为处理多个输入字节，而不是单个字节。