本文最后更新于：2022年5月29日 上午
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。
原文链接：https://www.cnblogs.com/skullboyer/p/8342167.html
侵删
一、CRC16校验码的使用
现选择最常用的CRC-16校验，说明它的使用方法。
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。
二、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（既通讯信息帧的第一个字节）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（朝高位）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。
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。
三、CRC16常见几个标准的算法
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
四、CRC16的算法原理及程序
1.根据CRC16的标准选择初值CRCIn的值。
2.将数据的第一个字节与CRCIn高8位异或。
3.判断最高位，若该位为 0 左移一位，若为 1 左移一位再与多项式Hex码异或。
4.重复3直至8位全部移位计算结束。
5.重复将所有输入数据操作完成以上步骤，所得16位数即16位CRC校验码。
根据算法原理与标准要求就能简单的写出具体程序：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
|
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_CCITT(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0x0000;
unsigned short wCPoly = 0x1021;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
InvertUint8(&wChar, &wChar);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin, &wCRCin);
return (wCRCin) ;
}
unsigned short CRC16_CCITT_FALSE(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0xFFFF;
unsigned short wCPoly = 0x1021;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
return (wCRCin) ;
}
unsigned short CRC16_XMODEM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0x0000;
unsigned short wCPoly = 0x1021;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
return (wCRCin) ;
}
unsigned short CRC16_X25(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0xFFFF;
unsigned short wCPoly = 0x1021;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
InvertUint8(&wChar, &wChar);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0;i < 8;i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin, &wCRCin);
return (wCRCin^0xFFFF) ;
}
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 < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin, &wCRCin);
return (wCRCin) ;
}
unsigned short CRC16_IBM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0x0000;
unsigned short wCPoly = 0x8005;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
InvertUint8(&wChar, &wChar);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);
return (wCRCin) ;
}
unsigned short CRC16_MAXIM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned short wCRCin = 0x0000;
unsigned short wCPoly = 0x8005;
unsigned char wChar = 0;
while (usDataLen--)
{
wChar = *(puchMsg++);
InvertUint8(&wChar, &wChar);
wCRCin ^= (wChar << 8);
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin, &wCRCin);
return (wCRCin^0xFFFF) ;
}
unsigned short CRC16_USB(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 < 8; i++)
{
if(wCRCin & 0x8000)
{
wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;
}
else
{
wCRCin = wCRCin << 1;
}
}
}
InvertUint16(&wCRCin, &wCRCin);
return (wCRCin^0xFFFF) ;
}
|