CRC校验算法及C++程序实现
CRC校驗可以運用于傳輸數據過程中的驗證,發送端發送有效數據時,先根據有效數據和生成多項式(比如CCITT標準的多項式是X16+X12+X5+1)計算出CRC校驗碼,把CRC校驗碼加到有效數據后面一起發送;當接收數據時,取出前面有效數據部分,用同樣生成多項式計算出CRC校驗碼,然后取出接收數據后面CRC校驗碼部分,對比兩個校驗碼是否相同。如果相同,認為接收到的數據與發送的數據是一致的,傳輸正確;如果不同,認為傳輸數據出錯。
CRC(循環冗余校驗)算法主要是一個計算除法的過程。算法有兩個輸入值,第一個是輸入的信號,這通常是一個很長的數據,作為被除數。第二個是一個與具體的CRC算法相關的多項式,稱為生成多項式,用作除數。基本的計算過程是,兩者作模2除法(本質上是對應位做異或運算),余數就是CRC校驗碼的結果。
I、基本算法(人工筆算):
以CRC16-CCITT為例進行說明,它的生成多項式是X16+X12+X5+1,CRC校驗碼為16位,生成多項式17位。假如數據流為4字節:BYTE[3]、BYTE[2]、BYTE[1]、BYTE[0];
數據流左移16位,相當于擴大256×256倍,再除以生成多項式0x11021,做不借位的除法運算(相當于按位異或),所得的余數就是CRC校驗碼。
發送時的數據流為6字節:BYTE[3]、BYTE[2]、BYTE[1]、BYTE[0]、CRC[1]、CRC[0];
II、計算機算法1(比特型算法):
1)將擴大后的數據流(6字節)高16位(BYTE[3]、BYTE[2])放入一個長度為16的寄存器;
2)如果寄存器的首位為1,將寄存器左移1位(寄存器的最低位從下一個字節獲得),再與生成多項式的簡記式異或;
否則僅將寄存器左移1位(寄存器的最低位從下一個字節獲得);
3)重復第2步,直到數據流(6字節)全部移入寄存器;
4)寄存器中的值則為CRC校驗碼CRC[1]、CRC[0]。
III、計算機算法2(字節型算法):
字節型算法的一般描述為:本字節的CRC碼,等于上一字節CRC碼的低8位左移8位,與上一字節CRC右移8位同本字節異或后所得的CRC碼異或。
字節型算法如下:
1)CRC寄存器組初始化為全"0"(0x0000)。(注意:CRC寄存器組初始化全為1時,最后CRC應取反。)
2)CRC寄存器組向左移8位,并保存到CRC寄存器組。
3)原CRC寄存器組高8位(右移8位)與數據字節進行異或運算,得出一個指向值表的索引。
4)索引所指的表值與CRC寄存器組做異或運算。
5)數據指針加1,如果數據沒有全部處理完,則重復步驟2)。
6)得出CRC。
簡單例子
static unsigned char? auchCRCHi[] = {
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
?0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
?0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
?0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
?0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
?0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
?0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
?0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
}; static unsigned char? auchCRCLo[] = {
?0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
?0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
?0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
?0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
?0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
?0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
?0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
?0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
?0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
?0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
?0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
?0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
?0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
?0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
?0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
?0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
?0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
?0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
?0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
?0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
?0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
?0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
?0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
?0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
?0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
?0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
}; static int Crc16(CByteArray &pucFrame, int usLen)
{
?/* int result;
?BYTE high,low;*/
?int i = 0;
?byte ucCRCHi = 0xFF;
?byte ucCRCLo = 0xFF;
?int iIndex = 0x0000; while (usLen--)
?{
??iIndex = (int)(ucCRCLo ^ pucFrame[i++]);
??ucCRCLo = (byte)(ucCRCHi ^ auchCRCHi[iIndex]);
??ucCRCHi = auchCRCLo[iIndex];
?}
?return (ucCRCHi << 8 | ucCRCLo); }
總結
以上是生活随笔為你收集整理的CRC校验算法及C++程序实现的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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