crc16几种标准校验算法及c语言代码

一、crc16校验码的使用 现选择最常用的crc-16校验,说明它的使用方法。
根据modbus协议,常规485通讯的信息发送形式如下:
地址 功能码 数据信息 校验码
1byte 1byte nbyte 2byte
crc校验是前面几段数据内容的校验值,为一个16位数据,发送时,低8位在前,高8为最后。
例如:信息字段代码为: 1011001,校验字段为:1010。
发送方:发出的传输字段为: 1 0 1 1 0 0 1 1 0 10
信息字段 校验字段
接收方:使用相同的计算方法计算出信息字段的校验码,对比接收到的实际校验码,如果相等及信息正确,不相等则信息错误;或者将接受到的所有信息除多项式,如果能够除尽,则信息正确。
二、crc16校验码计算方法 常用查表法和计算法。计算方法一般都是:
(1)、预置1个16位的寄存器为十六进制ffff(即全为1),称此寄存器为crc寄存器;
(2)、把第一个8位二进制数据(既通讯信息帧的第一个字节)与16位的crc寄存器的低
8位相异或,把结果放于crc寄存器,高八位数据不变;
(3)、把crc寄存器的内容右移一位(朝低位)用0填补最高位,并检查右移后的移出位;
(4)、如果移出位为0:重复第3步(再次右移一位);如果移出位为1,crc寄存器与多
项式a001(1010 0000 0000 0001)进行异或;
(5)、重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;
(6)、重复步骤2到步骤5,进行通讯信息帧下一个字节的处理;
(7)、将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后,得到的16位crc寄存器的高、低
字节进行交换;
(8)、最后得到的crc寄存器内容即为:crc码。
以上计算步骤中的多项式a001是8005按位颠倒后的结果。
查表法是将移位异或的计算结果做成了一个表,就是将0~256放入一个长度为16位的寄存器中的低八位,高八位填充0,然后将该寄存器与多项式0xa001按照上述3、4步骤,直到八位全部移出,最后寄存器中的值就是表格中的数据,高八位、低八位分别单独一个表。
三、crc16常见几个标准的算法 crc16常见的标准有以下几种,被用在各个规范中,其算法原理基本一致,就是在数据的输入和输出有所差异,下边把这些标准的差异列出,并给出c语言的算法实现。
crc16_ccitt:多项式x16+x12+x5+1(0x1021),初始值0x0000,低位在前,高位在后,结果与0x0000异或
crc16_ccitt_false:多项式x16+x12+x5+1(0x1021),初始值0xffff,低位在后,高位在前,结果与0x0000异或
crc16_xmodem:多项式x16+x12+x5+1(0x1021),初始值0x0000,低位在后,高位在前,结果与0x0000异或
crc16_x25:多项式x16+x12+x5+1(0x1021),初始值0x0000,低位在前,高位在后,结果与0xffff异或
crc16_modbus:多项式x16+x15+x5+1(0x8005),初始值0xffff,低位在前,高位在后,结果与0x0000异或
crc16_ibm:多项式x16+x15+x5+1(0x8005),初始值0x0000,低位在前,高位在后,结果与0x0000异或
crc16_maxim:多项式x16+x15+x5+1(0x8005),初始值0x0000,低位在前,高位在后,结果与0xffff异或
crc16_usb:多项式x16+x15+x5+1(0x8005),初始值0xffff,低位在前,高位在后,结果与0xffff异或
四、crc16的算法原理及程序 1.根据crc16的标准选择初值crcin的值。
2.将数据的第一个字节与crcin高8位异或。
3.判断最高位,若该位为 0 左移一位,若为 1 左移一位再与多项式hex码异或。
4.重复3直至8位全部移位计算结束。
5.重复将所有输入数据操作完成以上步骤,所得16位数即16位crc校验码。
根据算法原理与标准要求就能简单的写出具体程序:
[cpp] view plain copyunsigned short crc16_ccitt(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0x0000;
unsigned short wcpoly = 0x1021;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin) ;
}
unsigned short crc16_ccitt_false(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0xffff;
unsigned short wcpoly = 0x1021;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
return (wcrcin) ;
}
unsigned short crc16_xmodem(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0x0000;
unsigned short wcpoly = 0x1021;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
return (wcrcin) ;
}
unsigned short crc16_x25(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0xffff;
unsigned short wcpoly = 0x1021;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin^0xffff) ;
}
unsigned short crc16_modbus(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0xffff;
unsigned short wcpoly = 0x8005;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin) ;
}
unsigned short crc16_ibm(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0x0000;
unsigned short wcpoly = 0x8005;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin) ;
}
unsigned short crc16_maxim(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0x0000;
unsigned short wcpoly = 0x8005;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin^0xffff) ;
}
unsigned short crc16_usb(unsigned char *puchmsg, unsigned int usdatalen)
{
unsigned short wcrcin = 0xffff;
unsigned short wcpoly = 0x8005;
unsigned char wchar = 0;
while (usdatalen--)
{
wchar = *(puchmsg++);
invertuint8(&wchar,&wchar);
wcrcin ^= (wchar 《《 8);
for(int i = 0;i 《 8;i++)
{
if(wcrcin & 0x8000)
wcrcin = (wcrcin 《《 1) ^ wcpoly;
else
wcrcin = wcrcin 《《 1;
}
}
invertuint16(&wcrcin,&wcrcin);
return (wcrcin^0xffff) ;
}

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