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jinsheng
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原创 crc 个人总结

2020-8-9 11:57 2816 37 6 分类: 汽车电子 文集: 杂项
一、介绍
CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术，主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其信息字段和校验字段长度可以任意指定，但要求通信双方定义的CRC标准一致。
二、原理
基础原理来源于模2运算，通过除多项式取余数的方法得到CRC校验码。
多项式写法  例如  crc 16 ibm 多项式为：x16 + x15 + x2 + 1  16进制形式为 0x18005 其简记形式为0x8005, 我们大部分看到的是0x8005。
因为多项式的首尾必定为1。 1 xor 1 结果必定是0.
        输入值反转的意思是在计算之前先将二项式反转，然后再用得到的新值和数据进行计算。
        输入输出 初始值需异或。即先将要计算的数据与初始值的最低字节进行异或，然后再与多项式进行计算。
三、在线计算工具
CRC（循环冗余校验）在线计算_ip33.com 
网址：http://www.ip33.com/crc.html
特点：只有 crc 校验不过有个好处可以自定义crc 格式。
        CRC校验工具-在线工具 
        网址：http://www.metools.info/code/c15.html
特点：不仅有crc 校验工具还有其他计算工具，不足是crc 只能选着标准格式，不能自定义格式。
总结：两个工具使用都很不错，支持16进制和ascii 对复制过来的文件也很友好。
四、编程实现
实现方式主要分为两种
  1. 查表法。优点速度快，缺点占用一定的内存空间。
  2. 直接计算法。 优点占用内存空间小，缺点需要一定的计算量。
      源码实现（来源于网络没有找到原作者）：
  1. uint8_t crc4_itu(uint8_t *data, uint_len length);
  2. uint8_t crc5_epc(uint8_t *data, uint_len length);
  3. uint8_t crc5_itu(uint8_t *data, uint_len length);
  4. uint8_t crc5_usb(uint8_t *data, uint_len length);
  5. uint8_t crc6_itu(uint8_t *data, uint_len length);
  6. uint8_t crc7_mmc(uint8_t *data, uint_len length);
  7. uint8_t crc8(uint8_t *data, uint_len length);
  8. uint8_t crc8_itu(uint8_t *data, uint_len length);
  9. uint8_t crc8_rohc(uint8_t *data, uint_len length);
  10. uint8_t crc8_maxim(uint8_t *data, uint_len length);//DS18B20
  11. uint16_t crc16_ibm(uint8_t *data, uint_len length);
  12. uint16_t crc16_maxim(uint8_t *data, uint_len length);
  13. uint16_t crc16_usb(uint8_t *data, uint_len length);
  14. uint16_t crc16_modbus(uint8_t *data, uint_len length);
  15. uint16_t crc16_ccitt(uint8_t *data, uint_len length);
  16. uint16_t crc16_ccitt_false(uint8_t *data, uint_len length);
  17. uint16_t crc16_x25(uint8_t *data, uint_len length);
  18. uint16_t crc16_xmodem(uint8_t *data, uint_len length);
  19. uint16_t crc16_dnp(uint8_t *data, uint_len length);
  20. uint32_t crc32(uint8_t *data, uint_len length);
  21. uint32_t crc32_mpeg_2(uint8_t *data, uint_len length);
  22. /******************************************************************************
  23. * Name: CRC-4/ITU x4+x+1
  24. * Poly: 0x03
  25. * Init: 0x00
  26. * Refin: True
  27. * Refout: True
  28. * Xorout: 0x00
  29. * Note:
  30. *****************************************************************************/
  31. uint8_t crc4_itu(uint8_t *data, uint_len length)
  32. {
  33. uint8_t i;
  34. uint8_t crc = 0; // Initial value
  35. while(length--)
  36. {
  37. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  38. for (i = 0; i < 8; ++i)
  39. {
  40. if (crc & 1)
  41. crc = (crc >> 1) ^ 0x0C;// 0x0C = (reverse 0x03)>>(8-4)
  42. else
  43. crc = (crc >> 1);
  44. }
  45. }
  46. return crc;
  47. }
  49. /******************************************************************************
  50. * Name: CRC-5/EPC x5+x3+1
  51. * Poly: 0x09
  52. * Init: 0x09
  53. * Refin: False
  54. * Refout: False
  55. * Xorout: 0x00
  56. * Note:
  57. *****************************************************************************/
  58. uint8_t crc5_epc(uint8_t *data, uint_len length)
  59. {
  60. uint8_t i;
  61. uint8_t crc = 0x48; // Initial value: 0x48 = 0x09<<(8-5)
  62. while(length--)
  63. {
  64. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  65. for ( i = 0; i < 8; i++ )
  66. {
  67. if ( crc & 0x80 )
  68. crc = (crc << 1) ^ 0x48; // 0x48 = 0x09<<(8-5)
  69. else
  70. crc <<= 1;
  71. }
  72. }
  73. return crc >> 3;
  74. }
  76. /******************************************************************************
  77. * Name: CRC-5/ITU x5+x4+x2+1
  78. * Poly: 0x15
  79. * Init: 0x00
  80. * Refin: True
  81. * Refout: True
  82. * Xorout: 0x00
  83. * Note:
  84. *****************************************************************************/
  85. uint8_t crc5_itu(uint8_t *data, uint_len length)
  86. {
  87. uint8_t i;
  88. uint8_t crc = 0; // Initial value
  89. while(length--)
  90. {
  91. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  92. for (i = 0; i < 8; ++i)
  93. {
  94. if (crc & 1)
  95. crc = (crc >> 1) ^ 0x15;// 0x15 = (reverse 0x15)>>(8-5)
  96. else
  97. crc = (crc >> 1);
  98. }
  99. }
  100. return crc;
  101. }
  103. /******************************************************************************
  104. * Name: CRC-5/USB x5+x2+1
  105. * Poly: 0x05
  106. * Init: 0x1F
  107. * Refin: True
  108. * Refout: True
  109. * Xorout: 0x1F
  110. * Note:
  111. *****************************************************************************/
  112. uint8_t crc5_usb(uint8_t *data, uint_len length)
  113. {
  114. uint8_t i;
  115. uint8_t crc = 0x1F; // Initial value
  116. while(length--)
  117. {
  118. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  119. for (i = 0; i < 8; ++i)
  120. {
  121. if (crc & 1)
  122. crc = (crc >> 1) ^ 0x14;// 0x14 = (reverse 0x05)>>(8-5)
  123. else
  124. crc = (crc >> 1);
  125. }
  126. }
  127. return crc ^ 0x1F;
  128. }
  130. /******************************************************************************
  131. * Name: CRC-6/ITU x6+x+1
  132. * Poly: 0x03
  133. * Init: 0x00
  134. * Refin: True
  135. * Refout: True
  136. * Xorout: 0x00
  137. * Note:
  138. *****************************************************************************/
  139. uint8_t crc6_itu(uint8_t *data, uint_len length)
  140. {
  141. uint8_t i;
  142. uint8_t crc = 0; // Initial value
  143. while(length--)
  144. {
  145. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  146. for (i = 0; i < 8; ++i)
  147. {
  148. if (crc & 1)
  149. crc = (crc >> 1) ^ 0x30;// 0x30 = (reverse 0x03)>>(8-6)
  150. else
  151. crc = (crc >> 1);
  152. }
  153. }
  154. return crc;
  155. }
  157. /******************************************************************************
  158. * Name: CRC-7/MMC x7+x3+1
  159. * Poly: 0x09
  160. * Init: 0x00
  161. * Refin: False
  162. * Refout: False
  163. * Xorout: 0x00
  164. * Use: MultiMediaCard,SD,ect.
  165. *****************************************************************************/
  166. uint8_t crc7_mmc(uint8_t *data, uint_len length)
  167. {
  168. uint8_t i;
  169. uint8_t crc = 0; // Initial value
  170. while(length--)
  171. {
  172. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  173. for ( i = 0; i < 8; i++ )
  174. {
  175. if ( crc & 0x80 )
  176. crc = (crc << 1) ^ 0x12; // 0x12 = 0x09<<(8-7)
  177. else
  178. crc <<= 1;
  179. }
  180. }
  181. return crc >> 1;
  182. }
  184. /******************************************************************************
  185. * Name: CRC-8 x8+x2+x+1
  186. * Poly: 0x07
  187. * Init: 0x00
  188. * Refin: False
  189. * Refout: False
  190. * Xorout: 0x00
  191. * Note:
  192. *****************************************************************************/
  193. uint8_t crc8(uint8_t *data, uint_len length)
  194. {
  195. uint8_t i;
  196. uint8_t crc = 0; // Initial value
  197. while(length--)
  198. {
  199. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  200. for ( i = 0; i < 8; i++ )
  201. {
  202. if ( crc & 0x80 )
  203. crc = (crc << 1) ^ 0x07;
  204. else
  205. crc <<= 1;
  206. }
  207. }
  208. return crc;
  209. }
  211. /******************************************************************************
  212. * Name: CRC-8/ITU x8+x2+x+1
  213. * Poly: 0x07
  214. * Init: 0x00
  215. * Refin: False
  216. * Refout: False
  217. * Xorout: 0x55
  218. * Alias: CRC-8/ATM
  219. *****************************************************************************/
  220. uint8_t crc8_itu(uint8_t *data, uint_len length)
  221. {
  222. uint8_t i;
  223. uint8_t crc = 0; // Initial value
  224. while(length--)
  225. {
  226. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  227. for ( i = 0; i < 8; i++ )
  228. {
  229. if ( crc & 0x80 )
  230. crc = (crc << 1) ^ 0x07;
  231. else
  232. crc <<= 1;
  233. }
  234. }
  235. return crc ^ 0x55;
  236. }
  238. /******************************************************************************
  239. * Name: CRC-8/ROHC x8+x2+x+1
  240. * Poly: 0x07
  241. * Init: 0xFF
  242. * Refin: True
  243. * Refout: True
  244. * Xorout: 0x00
  245. * Note:
  246. *****************************************************************************/
  247. uint8_t crc8_rohc(uint8_t *data, uint_len length)
  248. {
  249. uint8_t i;
  250. uint8_t crc = 0xFF; // Initial value
  251. while(length--)
  252. {
  253. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  254. for (i = 0; i < 8; ++i)
  255. {
  256. if (crc & 1)
  257. crc = (crc >> 1) ^ 0xE0; // 0xE0 = reverse 0x07
  258. else
  259. crc = (crc >> 1);
  260. }
  261. }
  262. return crc;
  263. }
  265. /******************************************************************************
  266. * Name: CRC-8/MAXIM x8+x5+x4+1
  267. * Poly: 0x31
  268. * Init: 0x00
  269. * Refin: True
  270. * Refout: True
  271. * Xorout: 0x00
  272. * Alias: DOW-CRC,CRC-8/IBUTTON
  273. * Use: Maxim(Dallas)'s some devices,e.g. DS18B20
  274. *****************************************************************************/
  275. uint8_t crc8_maxim(uint8_t *data, uint_len length)
  276. {
  277. uint8_t i;
  278. uint8_t crc = 0; // Initial value
  279. while(length--)
  280. {
  281. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  282. for (i = 0; i < 8; i++)
  283. {
  284. if (crc & 1)
  285. crc = (crc >> 1) ^ 0x8C; // 0x8C = reverse 0x31
  286. else
  287. crc >>= 1;
  288. }
  289. }
  290. return crc;
  291. }
  293. /******************************************************************************
  294. * Name: CRC-16/IBM x16+x15+x2+1
  295. * Poly: 0x8005
  296. * Init: 0x0000
  297. * Refin: True
  298. * Refout: True
  299. * Xorout: 0x0000
  300. * Alias: CRC-16,CRC-16/ARC,CRC-16/LHA
  301. *****************************************************************************/
  302. uint16_t crc16_ibm(uint8_t *data, uint_len length)
  303. {
  304. uint8_t i;
  305. uint16_t crc = 0; // Initial value
  306. while(length--)
  307. {
  308. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  309. for (i = 0; i < 8; ++i)
  310. {
  311. if (crc & 1)
  312. crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; // 0xA001 = reverse 0x8005
  313. else
  314. crc = (crc >> 1);
  315. }
  316. }
  317. return crc;
  318. }
  320. /******************************************************************************
  321. * Name: CRC-16/MAXIM x16+x15+x2+1
  322. * Poly: 0x8005
  323. * Init: 0x0000
  324. * Refin: True
  325. * Refout: True
  326. * Xorout: 0xFFFF
  327. * Note:
  328. *****************************************************************************/
  329. uint16_t crc16_maxim(uint8_t *data, uint_len length)
  330. {
  331. uint8_t i;
  332. uint16_t crc = 0; // Initial value
  333. while(length--)
  334. {
  335. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  336. for (i = 0; i < 8; ++i)
  337. {
  338. if (crc & 1)
  339. crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; // 0xA001 = reverse 0x8005
  340. else
  341. crc = (crc >> 1);
  342. }
  343. }
  344. return ~crc; // crc^0xffff
  345. }
  347. /******************************************************************************
  348. * Name: CRC-16/USB x16+x15+x2+1
  349. * Poly: 0x8005
  350. * Init: 0xFFFF
  351. * Refin: True
  352. * Refout: True
  353. * Xorout: 0xFFFF
  354. * Note:
  355. *****************************************************************************/
  356. uint16_t crc16_usb(uint8_t *data, uint_len length)
  357. {
  358. uint8_t i;
  359. uint16_t crc = 0xffff; // Initial value
  360. while(length--)
  361. {
  362. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  363. for (i = 0; i < 8; ++i)
  364. {
  365. if (crc & 1)
  366. crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; // 0xA001 = reverse 0x8005
  367. else
  368. crc = (crc >> 1);
  369. }
  370. }
  371. return ~crc; // crc^0xffff
  372. }
  374. /******************************************************************************
  375. * Name: CRC-16/MODBUS x16+x15+x2+1
  376. * Poly: 0x8005
  377. * Init: 0xFFFF
  378. * Refin: True
  379. * Refout: True
  380. * Xorout: 0x0000
  381. * Note:
  382. *****************************************************************************/
  383. uint16_t crc16_modbus(uint8_t *data, uint_len length)
  384. {
  385. uint8_t i;
  386. uint16_t crc = 0xffff; // Initial value
  387. while(length--)
  388. {
  389. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  390. for (i = 0; i < 8; ++i)
  391. {
  392. if (crc & 1)
  393. crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; // 0xA001 = reverse 0x8005
  394. else
  395. crc = (crc >> 1);
  396. }
  397. }
  398. return crc;
  399. }
  401. /******************************************************************************
  402. * Name: CRC-16/CCITT x16+x12+x5+1
  403. * Poly: 0x1021
  404. * Init: 0x0000
  405. * Refin: True
  406. * Refout: True
  407. * Xorout: 0x0000
  408. * Alias: CRC-CCITT,CRC-16/CCITT-TRUE,CRC-16/KERMIT
  409. *****************************************************************************/
  410. uint16_t crc16_ccitt(uint8_t *data, uint_len length)
  411. {
  412. uint8_t i;
  413. uint16_t crc = 0; // Initial value
  414. while(length--)
  415. {
  416. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  417. for (i = 0; i < 8; ++i)
  418. {
  419. if (crc & 1)
  420. crc = (crc >> 1) ^ 0x8408; // 0x8408 = reverse 0x1021
  421. else
  422. crc = (crc >> 1);
  423. }
  424. }
  425. return crc;
  426. }
  428. /******************************************************************************
  429. * Name: CRC-16/CCITT-FALSE x16+x12+x5+1
  430. * Poly: 0x1021
  431. * Init: 0xFFFF
  432. * Refin: False
  433. * Refout: False
  434. * Xorout: 0x0000
  435. * Note:
  436. *****************************************************************************/
  437. uint16_t crc16_ccitt_false(uint8_t *data, uint_len length)
  438. {
  439. uint8_t i;
  440. uint16_t crc = 0xffff; //Initial value
  441. while(length--)
  442. {
  443. crc ^= (uint16_t)(*data++) << 8; // crc ^= (uint6_t)(*data)<<8; data++;
  444. for (i = 0; i < 8; ++i)
  445. {
  446. if ( crc & 0x8000 )
  447. crc = (crc << 1) ^ 0x1021;
  448. else
  449. crc <<= 1;
  450. }
  451. }
  452. return crc;
  453. }
  455. /******************************************************************************
  456. * Name: CRC-16/X25 x16+x12+x5+1
  457. * Poly: 0x1021
  458. * Init: 0xFFFF
  459. * Refin: True
  460. * Refout: True
  461. * Xorout: 0XFFFF
  462. * Note:
  463. *****************************************************************************/
  464. uint16_t crc16_x25(uint8_t *data, uint_len length)
  465. {
  466. uint8_t i;
  467. uint16_t crc = 0xffff; // Initial value
  468. while(length--)
  469. {
  470. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  471. for (i = 0; i < 8; ++i)
  472. {
  473. if (crc & 1)
  474. crc = (crc >> 1) ^ 0x8408; // 0x8408 = reverse 0x1021
  475. else
  476. crc = (crc >> 1);
  477. }
  478. }
  479. return ~crc; // crc^Xorout
  480. }
  482. /******************************************************************************
  483. * Name: CRC-16/XMODEM x16+x12+x5+1
  484. * Poly: 0x1021
  485. * Init: 0x0000
  486. * Refin: False
  487. * Refout: False
  488. * Xorout: 0x0000
  489. * Alias: CRC-16/ZMODEM,CRC-16/ACORN
  490. *****************************************************************************/
  491. uint16_t crc16_xmodem(uint8_t *data, uint_len length)
  492. {
  493. uint8_t i;
  494. uint16_t crc = 0; // Initial value
  495. while(length--)
  496. {
  497. crc ^= (uint16_t)(*data++) << 8; // crc ^= (uint16_t)(*data)<<8; data++;
  498. for (i = 0; i < 8; ++i)
  499. {
  500. if ( crc & 0x8000 )
  501. crc = (crc << 1) ^ 0x1021;
  502. else
  503. crc <<= 1;
  504. }
  505. }
  506. return crc;
  507. }
  509. /******************************************************************************
  510. * Name: CRC-16/DNP x16+x13+x12+x11+x10+x8+x6+x5+x2+1
  511. * Poly: 0x3D65
  512. * Init: 0x0000
  513. * Refin: True
  514. * Refout: True
  515. * Xorout: 0xFFFF
  516. * Use: M-Bus,ect.
  517. *****************************************************************************/
  518. uint16_t crc16_dnp(uint8_t *data, uint_len length)
  519. {
  520. uint8_t i;
  521. uint16_t crc = 0; // Initial value
  522. while(length--)
  523. {
  524. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  525. for (i = 0; i < 8; ++i)
  526. {
  527. if (crc & 1)
  528. crc = (crc >> 1) ^ 0xA6BC; // 0xA6BC = reverse 0x3D65
  529. else
  530. crc = (crc >> 1);
  531. }
  532. }
  533. return ~crc; // crc^Xorout
  534. }
  536. /******************************************************************************
  537. * Name: CRC-32 x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
  538. * Poly: 0x4C11DB7
  539. * Init: 0xFFFFFFF
  540. * Refin: True
  541. * Refout: True
  542. * Xorout: 0xFFFFFFF
  543. * Alias: CRC_32/ADCCP
  544. * Use: WinRAR,ect.
  545. *****************************************************************************/
  546. uint32_t crc32(uint8_t *data, uint_len length)
  547. {
  548. uint8_t i;
  549. uint32_t crc = 0xffffffff; // Initial value
  550. while(length--)
  551. {
  552. crc ^= *data++; // crc ^= *data; data++;
  553. for (i = 0; i < 8; ++i)
  554. {
  555. if (crc & 1)
  556. crc = (crc >> 1) ^ 0xEDB88320;// 0xEDB88320= reverse 0x04C11DB7
  557. else
  558. crc = (crc >> 1);
  559. }
  560. }
  561. return ~crc;
  562. }
  564. /******************************************************************************
  565. * Name: CRC-32/MPEG-2 x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
  566. * Poly: 0x4C11DB7
  567. * Init: 0xFFFFFFF
  568. * Refin: False
  569. * Refout: False
  570. * Xorout: 0x0000000
  571. * Note:
  572. *****************************************************************************/
  573. uint32_t crc32_mpeg_2(uint8_t *data, uint_len length)
  574. {
  575. uint8_t i;
  576. uint32_t crc = 0xffffffff; // Initial value
  577. while(length--)
  578. {
  579. crc ^= (uint32_t)(*data++) << 24;// crc ^=(uint32_t)(*data)<<24; data++;
  580. for (i = 0; i < 8; ++i)
  581. {
  582. if ( crc & 0x80000000 )
  583. crc = (crc << 1) ^ 0x04C11DB7;
  584. else
  585. crc <<= 1;
  586. }
  587. }
  588. return crc;
  589. }

最后附上看着原理写的不错的链接 ：https://segmentfault.com/a/1190000018094567
﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
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crc

作者： jinsheng， 来源：面包板社区

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文章评论（2条评论）

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intel001 2020-9-2 10:46

厉害
回复

Evan.i 2020-8-24 09:53

感谢分享
回复
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