CRC16校验算法详解及C语言实现
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更新于2024-08-05
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"CRC16校验算法及C语言代码"
CRC16(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)是一种广泛用于数据通信和存储中的错误检测方法,它通过计算数据的一种特定函数来生成一个固定长度的校验码。这个校验码可以用来检测数据传输或存储过程中可能出现的错误。
一、CRC16的使用
在实际应用中,如Modbus协议,CRC16被用于485通讯中确保信息的完整性。一个典型的485通讯消息结构包括地址、功能码、数据信息和两个字节的CRC校验码。发送方首先计算数据字段的CRC值,然后将这个16位的CRC值附加到数据后面,低8位先发送,高8位随后。接收方收到数据后,使用相同的方法重新计算CRC,如果计算结果与接收到的CRC匹配,那么数据被认为是正确的;否则,数据可能存在错误。
二、CRC16校验码计算方法
CRC计算通常分为两种主要方法:查表法和计算法。计算法包括以下步骤:
1. 初始化CRC寄存器为0xFFFF。
2. 对每个8位数据,与CRC寄存器的低8位异或,然后右移寄存器。
3. 如果移出位为0,继续右移;若为1,与预设多项式(如A001,即0x8005的位反转)异或。
4. 重复步骤3和4,直到右移8次,处理完当前8位数据。
5. 对所有数据字节重复步骤2到4。
6. 最后,交换CRC寄存器的高、低位字节,得到最终的CRC码。
查表法是预先计算好所有可能的8位数据与多项式异或的结果,形成一个查找表,从而简化了计算过程。
三、CRC16常见标准算法
CRC16有多个标准,其中CRC16_CCITT是最常用的一种,它使用多项式0x1021(即x16+x12+x5+1)。初始化值通常为0x0000。以下是CRC16_CCITT的C语言实现代码示例:
```c
unsigned short crc16_ccitt(unsigned char *data, int len) {
unsigned short crc = 0x0000;
for (int i = 0; i < len; i++) {
crc ^= data[i];
for (int j = 0; j < 8; j++) {
if (crc & 0x0001)
crc = (crc >> 1) ^ 0x1021;
else
crc >>= 1;
}
}
return crc;
}
```
这个函数接受一个字节数组和长度,返回计算后的CRC16值。在实际应用中,可以根据不同的协议或规范选择相应标准的CRC16算法。
CRC16提供了一种有效的错误检测手段,通过C语言等编程语言实现,可以轻松地集成到各种系统中,以保障数据的准确性和可靠性。
2021-10-02 上传
2022-04-17 上传
2023-02-24 上传
2023-06-10 上传
2023-05-27 上传
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