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C实现的CRC16算法
CRC即循环冗余校验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。
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。
CRC的种类
标准CRC生成多项式如下表:
名称 | 生成多项式 | 简记式 | 标准引用 |
---|---|---|---|
CRC-4 | x4+x+1 | 3 | ITU G.704 |
CRC-8 | x8+x5+x4+1 | 0x31 | |
CRC-8 | x8+x2+x1+1 | 0x07 | |
CRC-8 | x8+x6+x4+x3+x2+x1 | 0x5E | |
CRC-12 | x12+x11+x3+x+1 | 80F | |
CRC-16 | x16+x15+x2+1 | 8005 | IBM SDLC |
CRC16-CCITT | x16+x12+x5+1 | 1021 | ISO HDLC, ITU X.25, V.34/V.41/V.42, PPP-FCS |
CRC-32 | x32+x26+x23+…+x2+x+1 | 04C11DB7 | ZIP, RAR, IEEE 802 LAN/FDDI, IEEE 1394, PPP-FCS |
CRC-32c | x32+x28+x27+…+x8+x6+1 | 1EDC6F41 | SCTP |
生成多项式的最高位固定的1,故在简记式中忽略最高位1了,如0x1021实际是0x11021
算法实现(CRC16-CCITT)
基本算法(人工笔算)
CRC校验码为16位,生成多项式17位。假如数据流为4字节:BYTE[3]、BYTE[2]、BYTE[1]、BYTE[0]。
数据流左移16位,相当于扩大256×256倍,再除以生成多项式0x11021,做不借位的除法运算(相当于按位异或),所得的余数就是CRC校验码。
发送时的数据流为6字节:BYTE[3]、BYTE[2]、BYTE[1]、BYTE[0]、CRC[1]、CRC[0]。
注意:使用长除法进行计算式,需要将除数多项式与预置位0x0000或0xFFFF异或以后再进行计算。
比特型实现
适用于程序空间苛刻但CRC计算速度要求不高的微控制系统
算法概要说明:计算本位后的CRC 码等于上一位CRC 码乘以2 后除以多项式,所得的余数再加上本位值除以多项式所得的余数
unsigned short crc_ccitt(unsigned char* ptr, unsigned char len){ unsigned int crc = 0; unsigned char i; while(len-- != 0){ for(i = 0x80; i != 0; i /= 2){ crc *= 2; if((crc & 0x10000) !=0) //上一位CRC乘 2后,若首位是1,则除以 0x11021 crc ^= 0x11021; if((*ptr & i) != 0) //如果本位是1,那么CRC = 上一位的CRC + 本位/CRC_CCITT crc ^= 0x1021; } ptr++; } return crc; }
适用于程序空间较大且CRC计算速度要求较高的计算机或微控制系统查表实现
算法概要说明:计算本字节后的CRC 码等于上一字节余式CRC码的低8位左移8位后,再加上上一字节CRC 右移8 位(也既取高8 位)和本字节之和后所求得的CRC码
static unsigned short crc_table[256] = { 0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50A5, 0x60C6, 0x70E7, 0x8108, 0x9129, 0xA14A, 0xB16B, 0xC18C, 0xD1AD, 0xE1CE, 0xF1EF, 0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52B5, 0x4294, 0x72F7, 0x62D6, 0x9339, 0x8318, 0xB37B, 0xA35A, 0xD3BD, 0xC39C, 0xF3FF, 0xE3DE, 0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64E6, 0x74C7, 0x44A4, 0x5485, 0xA56A, 0xB54B, 0x8528, 0x9509, 0xE5EE, 0xF5CF, 0xC5AC, 0xD58D, 0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76D7, 0x66F6, 0x5695, 0x46B4, 0xB75B, 0xA77A, 0x9719, 0x8738, 0xF7DF, 0xE7FE, 0xD79D, 0xC7BC, 0x48C4, 0x58E5, 0x6886, 0x78A7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823, 0xC9CC, 0xD9ED, 0xE98E, 0xF9AF, 0x8948, 0x9969, 0xA90A, 0xB92B, 0x5AF5, 0x4AD4, 0x7AB7, 0x6A96, 0x1A71, 0x0A50, 0x3A33, 0x2A12, 0xDBFD, 0xCBDC, 0xFBBF, 0xEB9E, 0x9B79, 0x8B58, 0xBB3B, 0xAB1A, 0x6CA6, 0x7C87, 0x4CE4, 0x5CC5, 0x2C22, 0x3C03, 0x0C60, 0x1C41, 0xEDAE, 0xFD8F, 0xCDEC, 0xDDCD, 0xAD2A, 0xBD0B, 0x8D68, 0x9D49, 0x7E97, 0x6EB6, 0x5ED5, 0x4EF4, 0x3E13, 0x2E32, 0x1E51, 0x0E70, 0xFF9F, 0xEFBE, 0xDFDD, 0xCFFC, 0xBF1B, 0xAF3A, 0x9F59, 0x8F78, 0x9188, 0x81A9, 0xB1CA, 0xA1EB, 0xD10C, 0xC12D, 0xF14E, 0xE16F, 0x1080, 0x00A1, 0x30C2, 0x20E3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067, 0x83B9, 0x9398, 0xA3FB, 0xB3DA, 0xC33D, 0xD31C, 0xE37F, 0xF35E, 0x02B1, 0x1290, 0x22F3, 0x32D2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256, 0xB5EA, 0xA5CB, 0x95A8, 0x8589, 0xF56E, 0xE54F, 0xD52C, 0xC50D, 0x34E2, 0x24C3, 0x14A0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405, 0xA7DB, 0xB7FA, 0x8799, 0x97B8, 0xE75F, 0xF77E, 0xC71D, 0xD73C, 0x26D3, 0x36F2, 0x0691, 0x16B0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634, 0xD94C, 0xC96D, 0xF90E, 0xE92F, 0x99C8, 0x89E9, 0xB98A, 0xA9AB, 0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18C0, 0x08E1, 0x3882, 0x28A3, 0xCB7D, 0xDB5C, 0xEB3F, 0xFB1E, 0x8BF9, 0x9BD8, 0xABBB, 0xBB9A, 0x4A75, 0x5A54, 0x6A37, 0x7A16, 0x0AF1, 0x1AD0, 0x2AB3, 0x3A92, 0xFD2E, 0xED0F, 0xDD6C, 0xCD4D, 0xBDAA, 0xAD8B, 0x9DE8, 0x8DC9, 0x7C26, 0x6C07, 0x5C64, 0x4C45, 0x3CA2, 0x2C83, 0x1CE0, 0x0CC1, 0xEF1F, 0xFF3E, 0xCF5D, 0xDF7C, 0xAF9B, 0xBFBA, 0x8FD9, 0x9FF8, 0x6E17, 0x7E36, 0x4E55, 0x5E74, 0x2E93, 0x3EB2, 0x0ED1, 0x1EF0 }; unsigned short crc_ccitt(unsigned char *ptr,int len){ unsigned short int crc; unsigned char da; crc=0; while(len--!=0) { da=(unsigned char)(crc>>8);//renl修改 crc<<=8; crc^=crc_table[da^(*ptr)];//renl修改 ptr++; } return(crc); } 第二种实现方法: unsigned short crc_ccitt(unsigned char *q, int len) { unsigned short crc = 0; while (len-- > 0) crc = ccitt_table[((crc >> 8) ^ (*q++)) & 0xff] ^ (crc << 8);//renl修改 return crc }
调用模块
int main(int argc, char *argv[]){ unsigned char data[49] = { 0x9e,0x9e,0x57,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x22,0xfc,0x03,0x00,0xae,0x00,0x20, 0x00,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; unsigned short crc = crc_ccitt(data, sizeof(data)); printf("CRC %d \n", crc); return 0; }
今天的文章
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