checksum算法

时间: 2023-10-12 19:06:39 浏览: 228

Checksum算法（累加校验和）

Checksum算法是一种广泛应用于网络通信和数据传输中的错误检测机制，主要目的是发现数据在传输过程中可能出现的错误。在CAN总线报文的传输中，Checksum算法是确保数据完整性的关键环节。这里我们主要讨论的是累加校验和的计算方法，而非CRC8按位异或，虽然CRC8也是CAN总线中常用的校验方式。累加校验和的计算步骤如下： 1. 初始化：首先将需要计算Checksum的数据中的Checksum字段设置为0。这是为了在计算过程中不会被原始数据中的Checksum值干扰。 2. 划分数据：按照每2个字节（16位）进行划分。如果数据的末尾是一个字节，那么需要添加一个0字节，使其凑成2个字节的数据对。 3. 累加计算：将所有划分后的16位数据逐个累加到一个32位的累加器中。这意味着每个16位数据都会被转换为无符号整数并加到累加器上。 4. 消除溢出：将累加器的高16位和低16位相加。如果结果大于0xFFFF（16位的最大无符号整数值），则需要再次进行此步骤，以消除可能的溢出。 5. 取反：将上述步骤得到的16位值进行按位取反操作，得到的结果就是Checksum值。这个取反后的值会被存储到数据的Checksum字段中。举例来说，假设我们有一个数据序列，如题目中所示的16进制数据：45 00 00 3c 00 00 00 00 40 11 6d 36 c0 a8 2b c3 08 08 08 08 11。红色的6d 36是Checksum字段，我们先将其设为0。然后按照上述步骤计算，最终得到的Checksum值是6d 36。对应的C语言代码如下： ```c // 只演示Checksum累加的过程 static u16_t chksum(void *dataptr, u16_t len) { u32_t acc; u16_t src; u8_t *octetptr; acc = 0; octetptr = (u8_t*)dataptr; // 累加过程 while (len > 1) { src = (*octetptr) << 8; octetptr++; src |= (*octetptr); // 补足两个字节长度 octetptr++; acc += src; len -= 2; } // 如果还有剩余的单字节数据 if (len > 0) { src = (*octetptr) << 8; acc += src; } // 消除溢出 acc = (acc >> 16) + (acc & 0x0000ffffUL); if ((acc & 0xffff0000UL) != 0) { acc = (acc >> 16) + (acc & 0x0000ffffUL); } // 取反 src = (u16_t)acc; return ~src; } ``` 这段代码首先初始化累加器`acc`为0，然后遍历数据，将每个2字节的数据对累加到`acc`中。如果有单字节的数据，也会进行处理。最后通过两次消除溢出操作和取反，计算出Checksum值。在TCP和UDP协议中，虽然也使用了累加校验和，但它们的计算位置位于TCP头部或UDP头部，而并非CAN总线协议中的位置。TCP和UDP的Checksum计算通常会考虑更多的因素，包括IP头、TCP/UDP头以及数据部分。 Checksum算法在CAN总线通信中扮演着重要角色，通过累加校验和的计算，可以检测出数据传输过程中的错误，从而提高通信的可靠性。了解和正确实现这种算法对于任何涉及网络通信和数据传输的系统设计都至关重要。

checksum算法是一种用于验证数据完整性的算法。它通过对数据进行计算并生成一个校验值，然后将校验值与接收到的数据进行比较，以确定数据是否在传输过程中发生了错误或被篡改。常见的checksum算法包括校验和、循环冗余校验（CRC）、SHA-1、MD5等。每种算法都有其特定的计算方法和校验值的长度。校验和是最简单的checksum算法，它将数据中每个字节的值相加，并取结果的低位字节作为校验值。但是，校验和算法容易受到简单错误的干扰，无法检测到所有类型的错误。 CRC是一种更复杂的checksum算法，它使用多项式除法来计算校验值。CRC能够检测多种类型的错误，并具有更高的错误检测能力。 SHA-1和MD5是哈希函数，它们将数据作为输入，并生成一个固定长度的校验值。这些算法被广泛用于数据完整性验证和安全性应用。根据具体需求和应用场景，选择适合的checksum算法可以提供有效的数据完整性保护。

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