CRC校驗代碼實現

1.CRC校驗簡介

CRC就是塊數據的計算值，它的全稱是“Cyclic Redundancy Check”，中文名是“循環冗余碼”。CRC校驗是數據通訊中最常采用的校驗方式。在嵌入式軟件開發中，經常要用到CRC 算法對各種數據進行校驗。所謂通訊過程的校驗是指在通訊數據后加上一些附加信息，通過這些附加信息來判斷接收到的數據是否和發送出的數據相同。

CRC校驗計算
      CRC碼是由兩部分組成，前部分是信息碼，就是需要校驗的信息，后部分是校驗碼，如果CRC碼共長n個bit，信息碼長k個bit，它的編碼規則是：
      1、首先將原信息碼(kbit)左移r位(k+r=n),對應多項式為m(x)。
      2、運用一個生成R次多項式g(x)（也可看成二進制數）用模2除上面的式子，得到的余數就是校驗碼，r=R。
      非常簡單，要說明的：模2除就是在除的過程中用模2加，模2加實際上就是我們熟悉的異或運算，就是加法不考慮進位，公式是：    
      0+0=1+1=0,1+0=0+1=1，即‘異’則真，‘非異’則假。
      由此得到定理：a+b+b=a 也就是‘模2減’和‘模2加’直值表完全相同。 
      有了加減法就可以用來定義模2除法，於是就可以用生成多項式g(x)生成CRC校驗碼。
      例如：代碼1010111對應的多項式為x⁶+x⁴+x²+x+1，而多項式為x⁵+x³+x²+x+1對應的代碼101111。
      現在計算 信息碼1011001（多項式為x⁶+x⁴+x³+1），生成多項式g(x)=x⁴+x³+1（信息碼為11001）的CRC，計算過程如下
      step1:   1011001左移4位得到10110010000
      steo2:   采用多項式除法:  得余數為: 1010     (即校驗字段為：1010）
      CRC碼即為1011001,1010 (逗號前為信息碼，后為校驗碼)

代碼實現：C#版：

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace MailSendAndReceive
{
  public   class CRC16
    {
        #region CRCTAB 表
        /// <summary>
        /// CRCTAB 表
        /// </summary>
        private static ushort[] crctab = new ushort[256]{
                    0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5, 0x60c6, 0x70e7,
                    0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b, 0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef,
                    0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,
                    0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c, 0xf3ff, 0xe3de,
                    0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485,
                    0xa56a, 0xb54b, 0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,
                    0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6, 0x5695, 0x46b4,
                    0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738, 0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc,
                    0x48c4, 0x58e5, 0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
                    0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969, 0xa90a, 0xb92b,
                    0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96, 0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12,
                    0xdbfd, 0xcbdc, 0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,
                    0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03, 0x0c60, 0x1c41,
                    0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd, 0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49,
                    0x7e97, 0x6eb6, 0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,
                    0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a, 0x9f59, 0x8f78,
                    0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb, 0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f,
                    0x1080, 0x00a1, 0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
                    0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c, 0xe37f, 0xf35e,
                    0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
                    0xb5ea, 0xa5cb, 0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,
                    0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
                    0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8, 0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c,
                    0x26d3, 0x36f2, 0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
                    0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9, 0xb98a, 0xa9ab,
                    0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3,
                    0xcb7d, 0xdb5c, 0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,
                    0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0, 0x2ab3, 0x3a92,
                    0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d, 0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9,
                    0x7c26, 0x6c07, 0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,
                    0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba, 0x8fd9, 0x9ff8,
                    0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74, 0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
                    }; 
        #endregion

        #region CRC校驗公式
        /// <summary>
        /// CRC校驗公式
        /// </summary>
        /// <param name="crc">CRC</param>
        /// <param name="cp">發送的數據序列</param>
        /// <returns>新CRC</returns>
        private static ushort xcrc(ushort crc, byte cp)
        {
            ushort t1 = 0, t2 = 0, t3 = 0, t4 = 0, t5 = 0, t6 = 0;
            t1 = (ushort)(crc >> 8);
            t2 = (ushort)(t1 & 0xff);
            t3 = (ushort)(cp & 0xff);
            t4 = (ushort)(crc << 8);
            t5 = (ushort)(t2 ^ t3);
            t6 = (ushort)(crctab[t5] ^ t4);
            return t6;
        } 
        #endregion

        #region 在信息串后面添加兩個字節的CRC校驗字
        /// <summary>
        /// 添加CRC校驗字
       /// </summary>
        /// <param name="bufin">信息串</param>
        /// <param name="n">不包括校驗字的串總長度</param>
       /// <returns>返回原始信息串再加上兩個校驗字節的信息串（發送時用）</returns>
        public static byte[] ConCRC(ref byte[] bufin, int n)
        {
            ushort crc16 = 0;
            int i;
            //n個數據的CRC校驗
            for (i = 0; i < n; i++)
            {
                crc16 = xcrc(crc16, bufin[i]);
            }
            bufin[i] = (byte)(crc16 >> 8);
            bufin[i + 1] = (byte)(crc16 & 0xff);
            return bufin;
        } 
        #endregion

        #region CRC數據驗證
        /// <summary>
        /// CRC數據驗證
        /// </summary>
        /// <param name="bufout">信息串</param>
        /// <param name="count">接收數據總長度</param>
        /// <returns>true:校驗成功,false:校驗失敗（接收時校驗）</returns>
        public static bool DataCRC(ref byte[] bufout, int count)
        {
            ushort crc16 = 0;
            int i;
            for (i = 0; i < (count - 2); i++)
                crc16 = xcrc(crc16, bufout[i]);
            if ((bufout[count - 2] == (byte)(crc16 >> 8)) && (bufout[count - 1] == (byte)(crc16 & 0xff)))
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        } 
        #endregion
    }
}

 

 

 

參考文章：

http://www.cppblog.com/smagle/archive/2009/02/18/74119.html

參考文章里面有C語言版