CRC16校验算法C语言

发布时间：2023-05-21

一、CRC16校验码代码

CRC（Cyclic Redundancy Check）校验是一种根据网络数据包和计算机文件等数据生成校验和的方法。CRC16校验码是一个16位校验码，通过对数据进行计算得到，可用于数据传输的差错检测。以下是CRC16校验码的C语言代码：

unsigned short crc16(unsigned char *data_p, unsigned short length){
    unsigned char x;
    unsigned short crc = 0xFFFF;
    while(length--){
        x = crc >> 8 ^ *data_p++;
        x ^= x>>4;
        crc = (crc << 8) ^ ((unsigned short)(x << 12)) ^ ((unsigned short)(x <<5)) ^ ((unsigned short)x);
    }
    return crc;
}

上述代码使用unsigned short类型表示CRC16校验码，unsigned char类型表示数据。计算时先将校验码初始化为0xFFFF，然后对数据每个字节进行异或和移位操作后对校验码进行计算并返回结果。

二、CRC16校验算法代码

CRC16校验算法是指通过定义的生成多项式生成CRC16校验码。在计算过程中，需要使用查表算法。以下是CRC16校验算法的C语言代码：

#define POLY    0x1021
#define INIT    0xFFFF
unsigned short crc16_ccitt(unsigned char *buf, int len){
    unsigned short crc = INIT;
    while(len--){
        crc ^= *buf++ << 8;
        for(int i = 0; i < 8; i++){
            if(crc & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
        }
    }
    return crc;
}

生成多项式和初始的校验码需要在代码中进行定义，生成多项式在本例中设为0x1021，初始校验码为0xFFFF。每次异或前一个字节的高8位，然后进行8次循环，判断当前位是否需要进行异或操作。是的话就执行异或操作，否则继续进行移位操作。最后返回校验码。

三、CRC16校验的表怎么生成

CRC16校验算法中需要使用查表法，也就是预先将校验码表生成好，然后在计算校验码时使用。校验码表的生成可以采用以下C语言代码：

#define POLY 0x1021
void generate_crc16_tab(unsigned short* ptab){
    unsigned short i, j;
    unsigned short crc, c;
    for(i = 0; i < 256; i++){
        crc = 0;
        c = i << 8;
        for(j = 0; j < 8; j++){
            if((crc ^ c) & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
            c <<= 1;
        }
        ptab[i] = crc;
    }
}

校验码表使用unsigned short类型表示，大小为256个元素。生成过程中，先通过一个循环遍历每个元素，然后对该元素进行8次循环，判断当前位是否需要异或并进行相应的操作，最后将结果保存在校验码表中。

四、用C语言编写一个CRC16校验算法

以下是一个用C语言编写的CRC16校验算法的示例代码，用于计算给定的数据的校验和：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define POLY    0x1021
#define INIT    0xFFFF
unsigned short crc16_ccitt(unsigned char *buf, int len){
    unsigned short crc = INIT;
    while(len--){
        crc ^= *buf++ << 8;
        for(int i = 0; i < 8; i++){
            if(crc & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
        }
    }
    return crc;
}
void generate_crc16_tab(unsigned short* ptab){
    unsigned short i, j;
    unsigned short crc, c;
    for(i = 0; i < 256; i++){
        crc = 0;
        c = i << 8;
        for(j = 0; j < 8; j++){
            if((crc ^ c) & 0x8000){
                crc = (crc << 1) ^ POLY;
            }else{
                crc <<= 1;
            }
            c <<= 1;
        }
        ptab[i] = crc;
    }
}
int main(){
    unsigned short crcTable[256];
    generate_crc16_tab(crcTable);
    unsigned char data[] = {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF};
    unsigned short crc = crc16_ccitt(data, sizeof(data));
    printf("CRC16: 0x%X\n", crc);
    return 0;
}

该代码包含了CRC16校验算法和校验码表的生成。在main函数中，定义了一个数据数组，包含了需要计算校验和的数据，然后计算数据的校验和并打印结果。

五、CRC16校验算法的应用

CRC16校验码广泛应用于数据通信、存储和传输中，用于验证数据的完整性和准确性。常见的应用场景包括Modbus通信协议、SD卡数据传输等。 对于Modbus通信协议来说，每个数据包都包含了一个CRC校验码，接收方收到数据包后会进行校验，以确保数据的正确性。而在SD卡数据传输过程中，也会使用CRC校验码，以保证数据传输的可靠性。

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