crc16校验原理.pdf
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校验原理1、循环校验码(CRC码):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。2、生成CRC码的基本原理:任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如:代码1010111对应的多项式为x6+x4+x2+x+1,而多项式为x5+x3+x2+x+1对应的代码101111。3、CRC码集选择的原则:若设码字长度为N,信息字段为K位,校验字段为R位(N=K+R),则对于CRC码集中的任一码字,存在且仅存在一个R次多项式g(x),使得V(x)=A(x)g(x)=xRm(x)+r(x);其中:m(x)为K次信息多项式,r(x)为R-1次校验多项式,g(x)称为生成多项式:2(R-1)Rg(x)=g0+g1x+g2x+...+g(R-1)x+gRx发送方通过指定的g(x)产生CRC码字,接收方则通过该g(x)来验证收到的CRC码字。4、CRC校验码软件生成方法:借助于多项式除法,其余数为校验字段。例如:信息字段代码为:1011001;对应m(x)=x6+x4+x3+1假设生成多项式为:g(x)=x4+x3+1;则对应g(x)的代码为:11001x4m(x)=x10+x8+x7+x4对应的代码记为:10110010000;采用多项式除法:得余数为:1010(即校验字段为:1010)发送方:发出的传输字段为:10110011010信息字段校验字段接收方:使用相同的生成码进行校验:接收到的字段/生成码(二进制除法)如果能够除尽,则正确,CRC校验源码分析这两天做项目,需要用到CRC校验。以前没搞过这东东,以为挺简单的。结果看看别人提供的汇编源程序,居然看不懂。花了两天时间研究了一下CRC校验,希望我写的这点东西能够帮助和我有同样困惑的朋友节省点时间。先是在网上下了一堆乱七八遭的资料下来,感觉都是一个模样,全都是从CRC的数学原理开始,一长串的表达式看的我头晕。第一次接触还真难以理解。这些东西不想在这里讲,随便找一下都是一大把。我想根据源代码来分析会比较好懂一些。费了老大功夫,才搞清楚CRC根据”权”(即多项表达式)的不同而相应的源代码也有稍许不同。以下是各种常用的权。CRC8=X8+X5+X4+1CRC-CCITT=X16+X12+X5+1CRC16=X16+X15+X5+1CRC12=X12+X11+X3+X2+1CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+1以下的源程序全部以CCITT为例。其实本质都是一样,搞明白一种,其他的都是小菜。图1,图2说明了CRC校验中CRC值是如何计算出来的,体现的多项式正是X16+X12+X5+1。SerialData即是需要校验的数据。从把数据移位开始计算,将数据位(从最低的数据位开始)逐位移入反向耦合移位寄存器(这个名词我也不懂,觉得蛮酷的,就这样写了,嘿)。当所有数据位都这样操作后,计算结束。此时,16位移位寄存器中的内容就是CRC码。图中进行XOR运算的位与多项式的表达相对应。X5代表Bit5,X12代表Bit12,1自然是代表Bit0,X16比较特别,是指移位寄存器移出的数据,即图中的DATAOUT。可以这样理解,与数据位做XOR运算的是上次CRC值的Bit15。根据以上说明,可以依葫芦画瓢的写出以下程序。(程序都是在keilC7.10下调试的)typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;codeucharcrcbuff[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x0d,0xd2,0xe3};uintcrc;//CRC码voidmain(void){uchar*ptr;crc=0;//CRC初值ptr=crcbuff;//指向第一个Byte数据crc=crc16l(ptr,8);while(1);}uintcrc16l(uchar*ptr,ucharlen)//ptr为数据指针,len为数据长度{uchari;while(len--){for(i=0x80;i!=0;i>>=1){if((crc&0x8000)!=0){crc<<=1;crc^=0x1021;}1-1elsecrc<<=1;1-2if((*ptr&i)!=0)crc^=0x1021;1-3}ptr++;}return(crc);}执行结果crc=0xdbc0;程序1-1,1-2