CRC16校驗演算法C語言

一、CRC16校驗碼代碼

CRC（Cyclic Redundancy Check）校驗是一種根據網路數據包和計算機文件等數據生成校驗和的方法。CRC16校驗碼是一個16位校驗碼，通過對數據進行計算得到，可用於數據傳輸的差錯檢測。以下是CRC16校驗碼的C語言代碼：

unsigned short crc16(unsigned char *data_p, unsigned short length){
    unsigned char x;
    unsigned short crc = 0xFFFF;
    
    while(length--){
        x = crc >> 8 ^ *data_p++;
        x ^= x>>4;
        crc = (crc << 8) ^ ((unsigned short)(x << 12)) ^ ((unsigned short)(x <<5)) ^ ((unsigned short)x);
    }
    
    return crc;
}

上述代碼使用unsigned short類型表示CRC16校驗碼，unsigned char類型表示數據。計算時先將校驗碼初始化為0xFFFF，然後對數據每個位元組進行異或和移位操作後對校驗碼進行計算並返回結果。

二、CRC16校驗演算法代碼

CRC16校驗演算法是指通過定義的生成多項式生成CRC16校驗碼。在計算過程中，需要使用查表演算法。以下是CRC16校驗演算法的C語言代碼：

#define POLY    0x1021
#define INIT    0xFFFF

unsigned short crc16_ccitt(unsigned char *buf, int len){
    unsigned short crc = INIT;
    while(len--){
        crc ^= *buf++ << 8;
        for(int i = 0; i < 8; i++){
            if(crc & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
        }
    }
    return crc;
}

生成多項式和初始的校驗碼需要在代碼中進行定義，生成多項式在本例中設為0x1021，初始校驗碼為0xFFFF。每次異或前一個位元組的高8位，然後進行8次循環，判斷當前位是否需要進行異或操作。是的話就執行異或操作，否則繼續進行移位操作。最後返回校驗碼。

三、CRC16校驗的表怎麼生成

CRC16校驗演算法中需要使用查表法，也就是預先將校驗碼錶生成好，然後在計算校驗碼時使用。校驗碼錶的生成可以採用以下C語言代碼：

#define POLY 0x1021

void generate_crc16_tab(unsigned short* ptab){
    unsigned short i, j;
    unsigned short crc, c;
    for(i = 0; i < 256; i++){
        crc = 0;
        c = i << 8;
        for(j = 0; j < 8; j++){
            if((crc ^ c) & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
            c <<= 1;
        }
        ptab[i] = crc;
    }
}

校驗碼錶使用unsigned short類型表示，大小為256個元素。生成過程中，先通過一個循環遍歷每個元素，然後對該元素進行8次循環，判斷當前位是否需要異或並進行相應的操作，最後將結果保存在校驗碼錶中。

四、用C語言編寫一個CRC16校驗演算法

以下是一個用C語言編寫的CRC16校驗演算法的示例代碼，用於計算給定的數據的校驗和：

#include
#include

#define POLY    0x1021
#define INIT    0xFFFF

unsigned short crc16_ccitt(unsigned char *buf, int len){
    unsigned short crc = INIT;
    while(len--){
        crc ^= *buf++ << 8;
        for(int i = 0; i < 8; i++){
            if(crc & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
        }
    }
    return crc;
}

void generate_crc16_tab(unsigned short* ptab){
    unsigned short i, j;
    unsigned short crc, c;
    for(i = 0; i < 256; i++){
        crc = 0;
        c = i << 8;
        for(j = 0; j < 8; j++){
            if((crc ^ c) & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
            c <<= 1;
        }
        ptab[i] = crc;
    }
}

int main(){
    unsigned short crcTable[256];
    generate_crc16_tab(crcTable);
    unsigned char data[] = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF};
    unsigned short crc = crc16_ccitt(data, sizeof(data));
    printf("CRC16: 0x%X\n", crc);
    return 0;
}

該代碼包含了CRC16校驗演算法和校驗碼錶的生成。在main函數中，定義了一個數據數組，包含了需要計算校驗和的數據，然後計算數據的校驗和並列印結果。

五、CRC16校驗演算法的應用

CRC16校驗碼廣泛應用於數據通信、存儲和傳輸中，用於驗證數據的完整性和準確性。常見的應用場景包括Modbus通信協議、SD卡數據傳輸等。

對於Modbus通信協議來說，每個數據包都包含了一個CRC校驗碼，接收方收到數據包後會進行校驗，以確保數據的正確性。而在SD卡數據傳輸過程中，也會使用CRC校驗碼，以保證數據傳輸的可靠性。