CRC16校验学习总结

1、CRC16校验使用说明

      CRC校验原理在我的上篇博客CRC校验学习总结中有详细的讲解，可以参考了解，下面直接讲解常用的CRC16校验使用。

       根据Modbus协议，常规485通讯的信息发送形式如下：

　　地址 功能码 数据信息 校验码

　　1byte 1byte nbyte 2byte

　　CRC校验是前面几段数据内容的校验值，为一个16位数据，发送时，低8位在前，高8为最后。

　　例如：信息字段代码为： 1011001，校验字段为：1010。

　　发送方：发出的传输字段为： 1 0 1 1 0 0 1 1 0 10

　　信息字段 校验字段

　　接收方：使用相同的计算方法计算出信息字段的校验码，对比接收到的实际校验码，如果相等及信息正确，不相等则信息错误；或者将接受到的所有信息除多项式，如果能够除尽，则信息正确。

2、CRC16校验码计算方法

　　常用查表法和计算法。计算方法一般都是：

　　（1）、预置1个16位的寄存器值0xFFFF，称此寄存器为CRC寄存器；

　　（2）、把第一个8位二进制数据与16位的CRC寄存器的低8位相异或，把结果放于CRC寄存器，高八位数据不变；

　　（3）、把CRC寄存器的内容右移一位用0填补最高位，并检查右移后的移出位；

　　（4）、如果移出位为0：重复第3步（再次右移一位）；如果移出位为1，CRC寄存器与一多项式（A001）进行异或；

　　（5）、重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；

　　（6）、重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；

　　（7）、将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位CRC寄存器的高、低字节进行交换；

　　（8）、最后得到的CRC寄存器内容即为：CRC码。

　　以上计算步骤中的多项式A001是8005按位颠倒后的结果。

       在实际应用过程中，3、4步骤的操作可以这样理解：等于检测CRC最低位:如果最低位为1，先把CRC右移一位，再与0xA001进行异或； 如果最低位为0，把CRC右移一位。结合文章后边CRC16校验C语言计算法2，先对最低为进行判断，然后移位再异或，与上边第三步先移位再对移出位做判断再异或是一样的。

　　查表法是将移位异或的计算结果做成了一个表，就是将0~256放入一个长度为16位的寄存器中的低八位，高八位填充0，然后将该寄存器与多项式0XA001按照上述3、4步骤，直到八位全部移出，最后寄存器中的值就是表格中的数据，高八位、低八位分别单独一个表。

3、CRC16常见的标准算法

　　CRC16常见的标准有以下几种，被用在各个规范中，其算法原理基本一致，就是在数据的输入和输出有所差异，下边把这些标准的差异列出，并给出C语言的算法实现。

　　CRC16_CCITT：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

　　CRC16_CCITT_FALSE：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0xFFFF，低位在后，高位在前，结果与0x0000异或

　　CRC16_XMODEM：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在后，高位在前，结果与0x0000异或

　　CRC16_X25：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

　　CRC16_MODBUS：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

　　CRC16_IBM：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

　　CRC16_MAXIM：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

　　CRC16_USB：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

4、CRC16的C语言程序

     说明：代码为赋值网友代码，一共三种方法，全部正确。我将另一网友的代码加入，程序中将二进制数据与16位寄存器进行了高8为异或，这是与方法2中进行低8位异或不同之处。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef unsigned long uint32_t;
typedef int int32_t;

const uint16_t polynom = 0xA001;

 void InvertUint8(unsigned char *DesBuf, unsigned char *SrcBuf)
{
	     int i;
	     unsigned char temp = 0;
		 for (i = 0; i < 8; i++)
		{
			if (SrcBuf[0] & (1 << i))
			{
				temp |= 1 << (7 - i);
			}
		}
	     DesBuf[0] = temp;
	 }

 void InvertUint16(unsigned short *DesBuf, unsigned short *SrcBuf)
 {
	    int i;
	    unsigned short temp = 0;
		for (i = 0; i < 16; i++)
		{
		    if (SrcBuf[0] & (1 << i))
			{
				temp |= 1 << (15 - i);
			}
		}
        DesBuf[0] = temp;
	 }

 unsigned short CRC16_MODBUS(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
	unsigned short wCRCin = 0xFFFF;
	unsigned short wCPoly = 0x8005;
	unsigned char wChar = 0;
	while (usDataLen--)
	{
		    wChar = *(puchMsg++);
		    InvertUint8(&wChar, &wChar);
		    wCRCin ^= (wChar << 8);	
			for (int i = 0; i &