写一个modbus数据校验码计算程序

Modbus协议是一种常用在工业自动化领域的通信协议，其中数据帧通常包括一个校验部分来确保传输的数据准确性。最常见的是CRC校验（循环冗余检查），它的计算涉及到二进制位的异或操作和多项式除法。

下面是一个简单的Python示例，演示如何计算Modbus RTU（远程终端单元）帧的CRC16校验码：

def crc16_ibmpc(data):
    # 初始化CRC值为FFFF
    crc = 0xFFFF
    
    # 定义CRC16的生成多项式，对于Modbus是0x8005
    poly = 0x8005
    
    for byte in data:
        # 将字节转换为16位补码
        shifted_crc = ((crc >> 8) & 0xFF) | (crc << 8)
        
        # 计算XOR操作
        crc ^= byte
        for _ in range(8):  # 对每个bit进行异或和移位操作
            if crc & 0x8000:
                crc = (shifted_crc ^ poly) & 0xFFFF
            else:
                crc = shifted_crc & 0xFFFF
            
            shifted_crc >>= 1
    
    return crc

# 示例：数据以十六进制字符串表示，如 "40 01"
data_to_check = '4001'
calculated_crc = hex(crc16_ibmpc(bytearray.fromhex(data_to_check)))

print(f"原始数据：{data_to_check}")
print(f"CRC16校验码：{calculated_crc}")