CRC16MODBUS校验计算方法详解

一、Modbus校验码计算公式

CRC即循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check），是数据通信领域中最常用的一种查错校验码。Modbus是一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化等领域。对于Modbus通信协议，CRC16-Modbus是最基本的校验方式之一，其校验结果为16位。

CRC16-Modbus计算公式如下：

unsigned short CRC16_MODBUS(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
    unsigned short usCRC = 0xFFFF;

    while (usDataLen--)
    {
        usCRC ^= *puchMsg++;
        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            if (usCRC & 1)
                usCRC = (usCRC >> 1) ^ 0xA001;
            else
                usCRC >>= 1;
        }
    }

    return usCRC;
}

其中，传入参数为待校验的消息、消息长度。返回值为计算得到的CRC16-Modbus校验码。

二、Modbus校验码计算器

为方便使用CRC16-Modbus校验码生成方式，我们可以使用在线计算器或者本地软件进行校验。

下面是一个在线计算器的实例：http://www.ip33.com/crc.html

使用该在线计算器，我们可以输入待校验的消息，选择CRC16-Modbus校验方式，点击计算即可得到校验结果。

三、CRC16-Modbus校验码的应用

CRC16-Modbus校验码可以应用于Modbus协议通信中的数据帧以及设备端口号等需要进行校验的地方。一旦校验码出现错误，则可以证明通信过程中发生了数据传输错误，从而及时地进行纠错和处理。

比如，我们可以在发送Modbus协议数据帧时，将消息内容分为数据部分和校验部分，将计算得到的CRC16-Modbus校验码添加在校验部分。接收方在接收到消息后，也同样按照相同的方式计算CRC16-Modbus校验码，并比对接收到的校验码与计算得到的校验码是否一致。若一致，则表明此消息传输正确；否则，表明存在数据传输错误。

四、示例代码

下面是一个示例的完整代码。

unsigned short CRC16_MODBUS(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
    unsigned short usCRC = 0xFFFF;

    while (usDataLen--)
    {
        usCRC ^= *puchMsg++;
        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            if (usCRC & 1)
                usCRC = (usCRC >> 1) ^ 0xA001;
            else
                usCRC >>= 1;
        }
    }

    return usCRC;
}

int main()
{
    unsigned char testMsg[] = {0x01, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0A};
    unsigned int testMsgLen = sizeof(testMsg) / sizeof(unsigned char);
    unsigned short crc = CRC16_MODBUS(testMsg, testMsgLen);

    printf("The CRC16 result is: %04X\n", crc);

    return 0;
}

在该示例代码中，我们通过调用CRC16_MODBUS函数得到了一个消息的CRC16校验码。