CRC大概简述

一、CRC校验

【1】CRC校验的概念

CRC是一种基于多项式除法的差错检测技术。它通过在数据帧的末尾附加一个校验码，接收方可以利用相同的算法验证数据的完整性。CRC校验码的生成基于一个预定义的生成多项式，数据被当作一个大的二进制数，通过模二除法运算得到校验码。

【2】CRC校验的原理

1.生成多项式的选择

        生成多项式是CRC校验的核心，它决定了校验码的长度和校验的准确性。例如，CRC-32使用一个32位的生成多项式，生成的校验码长度为32位。生成多项式的选择需要满足一定的条件，如具有良好的差错检测能力，能够检测出常见的错误类型，如单比特错误、双比特错误和突发错误等。

2.校验码的生成过程

        首先，将数据帧的二进制表示左移若干位（位数等于校验码的长度）。然后，将左移后的数据视为被除数，生成多项式视为除数，进行模二除法运算。模二除法与普通的除法不同，它不涉及借位和进位，只进行异或运算。运算的余数即为校验码，将其附加在数据帧的末尾，形成完整的发送帧。

3.接收端的校验过程

        接收方收到数据帧后，同样使用生成多项式对整个数据帧（包括数据和校验码）进行模二除法运算。如果余数为零，说明数据在传输过程中没有发生错误；如果余数不为零，则表示数据可能出现了错误。

【3】CRC校验的优点

1.强大的差错检测能力

        CRC校验能够检测出大多数的单比特错误、双比特错误以及突发错误。对于长度为k的突发错误，CRC校验的检测概率接近100%，这使得它在数据通信领域得到了广泛应用。

2.易于实现

        CRC校验的算法可以通过硬件或软件实现，硬件实现可以通过移位寄存器和异或门等简单电路完成，软件实现也可以通过查表法等高效算法实现，具有较高的运算效率。

【4】CRC校验的应用场景

        CRC校验广泛应用于各种数据通信协议中，如以太网、串行通信协议（如RS-232）、无线通信协议等。在以太网中，CRC校验用于检测以太网帧在传输过程中的错误，确保数据的完整性和可靠性。