CRC16校验算法实现及C语言查表法应用

资源摘要信息:"采用查表法计算CRC16值的c程序代码包，实现了modBUS协议中的CRC校验功能。通过查找预先计算好的表来加速CRC16的计算过程。该程序遵循CRC16的多项式x^16 + x^15 + x^2 + x^0，为modBUS通信协议提供数据完整性校验。程序包含两个文件：striveModbusCRC16.c和striveModbusCRC16.h，分别对应实现的源代码文件和头文件。" 知识点一：CRC校验原理 循环冗余校验（CRC）是一种根据数据内容通过特定算法生成固定长度校验值的校验技术，广泛应用于网络和存储设备的数据完整性校验。其基本原理是将数据视作一个大系数的多项式，然后将其除以一个固定的、较短的预定义的生成多项式。在除法过程中，如果数据的多项式不能被生成多项式整除，余数即为CRC校验值。在接收端，同样的过程被重复执行，如果计算得到的CRC值与发送端的不一致，则数据可能在传输过程中被篡改或损坏。 知识点二：CRC16算法 CRC16是一种使用16位二进制数作为校验值的CRC算法，它能够检测出更多的错误模式，相比于较短的CRC算法如CRC8，具有更高的错误检测率。在本例中，程序实现了遵循x^16 + x^15 + x^2 + x^0这一特定生成多项式的CRC16算法。这个多项式是CRC-16-Modbus标准的生成多项式，被广泛应用于modBUS通信协议。 知识点三：查表法 查表法是一种优化CRC计算效率的技术，它通过预先计算好数据与CRC生成多项式相除后的余数，并将这些余数存储在一个表中。在实际计算CRC时，程序不再需要逐步执行除法运算，而是直接查找表来获取每一步的余数。这种方法大大减少了计算复杂度，尤其适用于数据量较大或对实时性要求较高的场合。 知识点四：modBUS协议的CRC校验 modBUS是一种广泛应用于工业控制系统的网络协议，它定义了设备之间的通信规则，包括数据的请求、响应、错误处理等。在modBUS协议中，CRC校验用于确保传输数据的完整性和正确性。CRC校验值通常附加在数据帧的尾部，接收端会重新计算接收到的数据帧的CRC值，并与帧尾的CRC校验值进行比对，从而确定数据是否在传输过程中被正确接收。 知识点五：C语言程序实现 提供的文件"striveModbusCRC16.c"和"striveModbusCRC16.h"包含了用C语言实现的CRC16查表法计算程序。其中".c"文件包含了CRC校验的实现代码，".h"文件则包含了程序的接口声明和查表法所使用的预计算表格。C语言因其执行速度快、控制灵活等特点，非常适合用于编写嵌入式系统和操作系统层面的底层程序，比如实现通信协议的数据校验功能。 通过这些知识点的学习，读者可以深入理解CRC16校验的实现原理，掌握查表法优化算法的技巧，以及如何在C语言环境中实现和应用CRC校验。这对于进行通信协议编程、系统软件开发以及对数据完整性有要求的应用开发具有重要的指导意义。