CRC16校验算法详解及C语言实现

"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。