CRC校验程序设计要求 1、校验多项式采用：CRC-16; 2、输入数据流不定长，输入数据流放入txt文件中；输出存入到同一文件的下一行，后面2 字节为校验码，采用小端格式； 3、画出程序流程图： 4、计算Ox00-0xff的CRC校验码表 5、写一个完整的文档；

文档如下：

一、背景

CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验码，是一种根据数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术，广泛应用于数据通信、数据存储等领域。本文旨在介绍如何设计一个CRC校验程序，实现对输入数据流进行CRC-16校验，并将校验码存储在同一文件中。

二、设计要求

1. 校验多项式采用CRC-16；
2. 输入数据流不定长，输入数据流放入txt文件中；输出存入到同一文件的下一行，后面2 字节为校验码，采用小端格式；
3. 画出程序流程图；
4. 计算Ox00-0xff的CRC校验码表；
5. 写一个完整的文档。

三、程序流程

程序流程如下图所示：


四、CRC-16校验原理

CRC-16校验算法的原理是：在待校验的数据流后面添加一串二进制数，使得整个数据流能够被一个二进制数整除，这个二进制数就是校验码。在传输过程中，接收方对接收到的数据流进行同样的计算，如果计算得到的校验码与发送方的校验码相同，则认为数据流正确。

CRC-16校验码的计算方法如下：

1. 将CRC寄存器初始化为0xFFFF；
2. 逐位地将数据流的每个字节和CRC寄存器的低8位进行异或运算，结果放回CRC寄存器；
3. 将CRC寄存器的值右移一位，得到一个新的8位数；
4. 如果这个8位数的最高位为1，则将它与多项式0xA001进行异或；
5. 重复上述过程，直到所有数据流的字节都被处理完毕；
6. 最终得到的CRC寄存器的值就是CRC校验码。

五、CRC校验程序设计

1. 计算CRC-16校验表

在程序中需要用到一个Ox00-0xff的CRC-16校验码表，可以通过以下代码计算得到：

#include <stdint.h>

uint16_t crc_table[256];

void init_crc_table()
{
    uint16_t crc;
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        crc = i;
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            if (crc & 0x0001)
            {
                crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;
            }
            else
            {
                crc = crc >> 1;
            }
        }
        crc_table[i] = crc;
    }
}

2. 校验程序实现

校验程序的实现主要包含以下几个步骤：

1. 读取输入数据流；
2. 初始化CRC寄存器；
3. 对每个字节进行CRC校验；
4. 将计算得到的CRC校验码写入输出文件。

完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint16_t crc_table[256];

void init_crc_table()
{
    uint16_t crc;
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        crc = i;
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            if (crc & 0x0001)
            {
                crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;
            }
            else
            {
                crc = crc >> 1;
            }
        }
        crc_table[i] = crc;
    }
}

uint16_t calculate_crc(uint8_t *data, int len)
{
    uint16_t crc = 0xFFFF;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        crc = (crc >> 8) ^ crc_table[(crc & 0xFF) ^ data[i]];
    }
    return crc;
}

int main()
{
    init_crc_table();

    FILE *input_file = fopen("input.txt", "rb");
    FILE *output_file = fopen("output.txt", "ab");

    // 读取输入数据流
    uint8_t data[1024];
    int len = fread(data, sizeof(uint8_t), 1024, input_file);

    // 计算CRC校验码
    uint16_t crc = calculate_crc(data, len);

    // 将CRC校验码写入输出文件
    fwrite(&crc, sizeof(uint16_t), 1, output_file);

    fclose(input_file);
    fclose(output_file);

    return 0;
}

六、总结

本文介绍了CRC校验程序的设计，实现了对输入数据流进行CRC-16校验，并将计算得到的校验码存储在同一文件中。程序设计过程中，需要先计算Ox00-0xff的CRC校验码表，然后通过对每个字节进行CRC校验，最终得到CRC校验码。