Linux内核中crc16_table与crc32_table的计算

这篇博客探讨了Linux内核中用于CRC校验的crc16_table和crc32_table。内容涉及CRC的基本原理,并指出内核中的crc16计算位于lib/crc16.c,而crc32计算位于lib/crc32.c,采用查表法。crc32的表通过gen_crc32table.c生成并保存在crc32table.h,而crc16_table则直接在lib/crc16.c中定义。作者在理解CRC原理和内核代码后,尝试实现了crc16_table的生成代码。

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CRC: Cyclic redundancy check 循环冗余校验


具体的计算原理与方法参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check


内核中使用的crc16计算方法位于代码树/lib/crc16.c文件中

crc32的计算方法位于代码树/lib/crc32.c文件中


均采用了查表法


其中crc32的表由代码树/lib/gen_crc32table.c中的主机小程序计算而来

生成的冗余表保存在文件/lib/crc32table.h中

具体的计算方法可以参考gen_crc32table.c中的代码


/lib/crc16.c中的crc16_table是直接定义的,没有提供计算代码

在学习了wiki上介绍的原理后,参考内核中crc32的计算方法,写了个crc16的代码

生成crc16_table表



/*
 *	crc16gen.c - CRC-16 table gen routine
 *
 * Generate the standard CRC-16 table:
 *   Width 16
 *   Poly  0x8005 (x^16 + x^15 + x^2 + 1)
 *   Init  0
 *
 * <kernel.digger@gmail.com>
 *
 * This source code is licensed under the GN
<think>嗯,用户想了解GD32E230C8T6芯片在串口通信中如何实现CRC校验。首先,我需要回忆一下GD32E230系列的特点。GD32E230是基于Arm Cortex-M23内核的微控制器,支持多种外设,包括CRC计算单元。串口通信中,CRC校验通常用于检测数据传输中的错误,确保数据的完整性。 那用户的问题具体是询问实现方法。我需要分步骤来回答。首先,硬件支持方面,GD32E230有内置的CRC模块,可能支持CRC-16CRC-32,需要查证手册。然后是配置CRC模块的步骤,比如初始化CRC外设,设置多项式、初始值、输入输出反转等参数。接着是数据计算部分,可能需要将数据按字节或字传输到CRC模块,最后获取计算结果。 接下来是软件实现。如果用户不想用硬件CRC,或者需要特定的多项式,可能需要软件实现。这时候需要编写CRC计算函数,比如逐位计算或者查表法。查表法效率更高,适合实时应用。 然后是串口通信中的应用流程。发送端需要计算数据的CRC,附加到数据包末尾;接收端收到数据后重新计算CRC接收到的CRC比较,判断是否出错。 可能还需要考虑数据格式,比如数据包的结构,例如起始字节、数据长度、数据内容、CRC校验码等。同时要处理大小端问题,确保数据字节顺序正确。 用户可能还关心具体的代码示例,比如如何初始化CRC外设,如何调用函数计算CRC值。需要注意GD32的标准外设库函数,比如crc_init(), crc_calculate()等。还要注意硬件CRC和软件实现的优缺点,比如硬件计算速度快,但可能受限于特定的多项式;软件灵活但速度慢。 最后,需要生成相关问题,可能涉及CRC校验的原理、不同CRC标准的区别、在GD32中如何验证CRC的正确性,以及CRC在OTA升级中的应用,比如参考用户提供的引用内容中提到的OTA升级流程,CRC可能用于固件校验。 需要确保回答结构清晰,分步骤说明,引用相关文档,比如参考引用[1]中的OTA升级部分,可能涉及CRC在固件传输中的应用。同时注意使用正确的LaTeX格式,如多项式用$表示,例如CRC-16-CCITT的多项式是$x^{16} + x^{12} + x^5 + 1$。</think>### GD32E230C8T6 串口通信 CRC 校验实现方法 #### 1. 硬件 CRC 模块配置 GD32E230C8T6 内置硬件 CRC 计算单元,支持 CRC-16/CCITT、CRC-32 等标准多项式。 **实现步骤**: - **初始化 CRC 外设**: 启用 CRC 时钟,配置多项式(如 CRC-16-CCITT 的多项式为 $x^{16} + x^{12} + x^5 + 1$),设置初始值和输入输出反转参数[^1]。 ```c void crc_config(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_CRC); // 启用 CRC 时钟 crc_deinit(); // 复位 CRC 模块 crc_init(CrcInputFormatBytes, CrcReverseInputNone, CrcReverseOutputNone); // 配置输入输出格式 crc_polynomial_set(0x1021); // 设置 CRC-16-CCITT 多项式 crc_init_value_set(0xFFFF); // 初始值 } ``` - **计算 CRC 值**: 将数据按字节或字写入 CRC 数据寄存器,最后读取结果寄存器。 ```c uint16_t calculate_crc(uint8_t *data, uint32_t len) { for (uint32_t i = 0; i < len; i++) { crc_data_8b_write(data[i]); // 写入单个字节 } return crc_data_register_read(); // 返回计算结果 } ``` #### 2. 软件实现 CRC 校验(可选) 若需自定义多项式(如 CRC-8),可通过查表法或逐位计算实现: ```c uint8_t crc8_table[256]; // 预计算查表 void generate_crc8_table() { const uint8_t poly = 0x07; // CRC-8 多项式 for (int i = 0; i < 256; i++) { uint8_t crc = i; for (int j = 0; j < 8; j++) { crc = (crc << 1) ^ ((crc & 0x80) ? poly : 0); } crc8_table[i] = crc; } } uint8_t calculate_crc8(uint8_t *data, uint32_t len) { uint8_t crc = 0x00; for (uint32_t i = 0; i < len; i++) { crc = crc8_table[crc ^ data[i]]; } return crc; } ``` #### 3. 串口通信中的应用 - **发送端**: 在数据包末尾附加 CRC 校验码。 ```c void send_packet(uint8_t *data, uint32_t len) { uint16_t crc = calculate_crc(data, len); uart_send(data, len); // 发送数据 uart_send(&crc, 2); // 发送 CRC 值 } ``` - **接收端**: 接收数据后重新计算 CRC接收值对比。 ```c bool verify_packet(uint8_t *data, uint32_t len, uint16_t received_crc) { uint16_t calculated_crc = calculate_crc(data, len); return (calculated_crc == received_crc); } ``` #### 4. 注意事项 - **数据对齐**:硬件 CRC 模块可能要求数据按字(4 字节)对齐,需填充无效字节。 - **大小端问题**:传输 CRC 值时需统一字节序(如小端模式)。 - **错误处理**:校验失败时触发重传机制或告警。 ---
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