CRC-16校验程序

一、 循环冗余码校验原理

　　循环冗余
码校验英文名称为Cyclical Redundancy Check，简称CRC。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测（Error Detecting）的。实际应用时，发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置，接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误。

根据应用环境与习惯的不同，CRC又可分为以下几种标准：

　　①CRC-12码；

　　②CRC-16码；

　　③CRC-CCITT码；

　　④CRC-32码。

　　CRC-12码通常用来传送6-bit字符串。CRC-16及CRC-CCITT码则用是来传送8-bit字符，其中CRC-16为美国采用，而CRC-CCITT为欧洲国家所采用。CRC-32码大都被采用在一种称为Point-to-Point的同步传输中。

下面以最常用的CRC-16为例来说明其生成过程。

　　CRC-16码由两个字节构成，在开始时CRC寄存器的每一位都预置为1，然后把CRC寄存器与8-bit的数据进行异或，之后对CRC寄存器从高到低进行移位，在最高位（MSB）的位置补零，而最低位（LSB，移位后已经被移出CRC寄存器）如果为1，则把寄存器与预定义的多项式码进行异或，否则如果LSB为零，则无需进行异或。重复上述的由高至低的移位8次，第一个8-bit数据处理完毕，用此时CRC寄存器的值与下一个8-bit数据异或并进行如前一个数据似的8次移位。所有的字符处理完成后CRC寄存器内的值即为最终的CRC值。

　　下面为CRC的计算过程：

　　1．设置CRC寄存器，并给其赋值FFFF(hex)。

　　2．将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或，并把结果存入CRC寄存器。

　　3．CRC寄存器向右移一位，MSB补零，移出并检查LSB。

　　4．如果LSB为0，重复第三步；若LSB为1，CRC寄存器与多项式码相异或。

　　5．重复第3与第4步直到8次移位全部完成。此时一个8-bit数据处理完毕。

　　6．重复第2至第5步直到所有数据全部处理完成。

　　7．最终CRC寄存器的内容即为CRC值。

二、 循环冗余码校验程序的编写

　　明白了CRC校验码的产生过程，编写起程序来就非常容易了。由于Visual Basic的广泛普及以及其在数据通讯中的重要地位，下面就以VB语言来编写CRC的生成程序，其它语言只需稍做修改即可。

　　编写CRC校验程序有两种办法：一种为计算法，一种为查表法。下面对两种方法分别讨论。

　　1．计算法

　　计算法就是依据CRC校验码的产生原理来设计程序。其优点是模块代码少，修改灵活，可移植性好。其缺点为计算量大。为了便于理解，这里假定了三位数据，而多项式码为A001(hex)。

　　在窗体上放置一命令按钮Command1，并添加如下代码：

　　Private Sub Command1_Click()

　　　Dim CRC() As Byte

　　　Dim d() As Byte '待传输数据

　　　ReDim d(2) As Byte

　　　d(0) = 123

　　　d(1) = 112

　　　d(2) = 135

　　　CRC = CRC16(d) '调用CRC16计算函数

　　　'CRC(0)为高位

　　　'CRC(1)为低位

　　End Sub

　　注意：在数据传输时CRC的低位可能在前，而高位在后。

　　Function CRC16(data() As Byte) As String

　　　Dim CRC16Lo As Byte, CRC16Hi As Byte　　　'CRC寄存器

　　　Dim CL As Byte, CH As Byte　　　　　　　　'多项式码&HA001

　　　Dim SaveHi As Byte, SaveLo As Byte

　　　Dim i As Integer

　　　Dim Flag As Integer

　　　CRC16Lo = &HFF

　　　CRC16Hi = &HFF

　　　CL = &H1

　　　CH = &HA0

　　　For i = 0 To UBound(data)

　　　　CRC16Lo = CRC16Lo Xor data(i) '每一个数据与CRC寄存器进行异或

　　　　For Flag = 0 To 7

　　　　　SaveHi = CRC16Hi

　　　　　SaveLo = CRC16Lo

　　　　　CRC16Hi = CRC16Hi \ 2　　　　　　'高位右移一位

　　　　　CRC16Lo = CRC16Lo \ 2　　　　　　'低位右移一位

　　　　　If ((SaveHi And &H1) = &H1) Then '如果高位字节最后一位为1

　　　　　　CRC16Lo = CRC16Lo Or &H80　　　'则低位字节右移后前面补1

　　　　　End If　　　　　　　　　　　　　 '否则自动补0

　　　　　If ((SaveLo And &H1) = &H1) Then '如果LSB为1，则与多项式码进行异或

　　　　　　CRC16Hi = CRC16Hi Xor CH

　　　　　　CRC16Lo = CRC16Lo Xor CL

　　　　　End If

　　　　Next Flag

　　　Next i

　　　Dim ReturnData(1) As Byte

　　　ReturnData(0) = CRC16Hi　　　　　　　'CRC高位

　　　ReturnData(1) = CRC16Lo　　　　　　　'CRC低位

　　　CRC16 = ReturnData

　　End Function


如果把2．将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或，并把结果存入CRC寄存器。
改成 将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的高8位进行异或，并把结果存入CRC寄存器

是不是只要把 CRC16Lo = CRC16Lo Xor data(i) 改成 CRC16Hi = CRC16Hi Xor data(i)就可以了。