CRC演算法原理及C語言實現
摘 要 本文從理論上推導出CRC演算法實現原理,給出三種分別適應不同計算機或微控制器硬體環境的C語言程序。讀者更能根據本演算法原理,用不同的語言編寫出獨特風格更加實用的CRC計算程序。
關鍵詞 CRC 演算法 C語言
1 引言
循環冗餘碼CRC檢驗技術廣泛應用於測控及通信領域。CRC計算可以靠專用的硬體來實現,但是對於低成本的微控制器系統,在沒有硬體支持下實現CRC檢驗,關鍵的問題就是如何通過軟體來完成CRC計算,也就是CRC演算法的問題。
這里將提供三種演算法,它們稍有不同,一種適用於程序空間十分苛刻但CRC計算速度要求不高的微控制器系統,另一種適用於程序空間較大且CRC計算速度要求較高的計算機或微控制器系統,最後一種是適用於程序空間不太大,且CRC計算速度又不可以太慢的微控制器系統。
2 CRC簡介
CRC校驗的基本思想是利用線性編碼理論,在發送端根據要傳送的k位二進制碼序列,以一定的規則產生一個校驗用的監督碼（既CRC碼）r位,並附在信息後邊,構成一個新的二進制碼序列數共(k+r)位,最後發送出去。在接收端,則根據信息碼和CRC碼之間所遵循的規則進行檢驗,以確定傳送中是否出錯。
16位的CRC碼產生的規則是先將要發送的二進制序列數左移16位（既乘以 ）後,再除以一個多項式,最後所得到的余數既是CRC碼,如式（2-1）式所示,其中B(X)表示n位的二進制序列數,G(X)為多項式,Q(X)為整數,R(X)是余數（既CRC碼）。
（2-1）
求CRC碼所採用模2加減運演算法則,既是不帶進位和借位的按位加減,這種加減運算實際上就是邏輯上的異或運算,加法和減法等價,乘法和除法運算與普通代數式的乘除法運算是一樣,符合同樣的規律。生成CRC碼的多項式如下,其中CRC-16和CRC-CCITT產生16位的CRC碼,而CRC-32則產生的是32位的CRC碼。本文不討論32位的CRC演算法,有興趣的朋友可以根據本文的思路自己去推導計算方法。
CRC-16：（美國二進制同步系統中採用）
CRC-CCITT：（由歐洲CCITT推薦）
CRC-32：
接收方將接收到的二進制序列數（包括信息碼和CRC碼）除以多項式,如果余數為0,則說明傳輸中無錯誤發生,否則說明傳輸有誤,關於其原理這里不再多述。用軟體計算CRC碼時,接收方可以將接收到的信息碼求CRC碼,比較結果和接收到的CRC碼是否相同。
3 按位計算CRC
對於一個二進制序列數可以表示為式(3-1):
(3-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後（既左移16位）,再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(3-2)所示：
(3-2)
可以設： (3-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(3-3)代入式(3-2)得：
(3-4)
再設： (3-5)
其中 為整數, 為16位二進制余數,將式(3-5)代入式(3-4),如上類推,最後得到：
(3-6)
根據CRC的定義,很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(3-5)是編程計算CRC的關鍵,它說明計算本位後的CRC碼等於上一位CRC碼乘以2後除以多項式,所得的余數再加上本位值除以多項式所得的余數。由此不難理解下面求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,0x1021與多項式有關。
unsigned int cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned char i;
unsigned int crc=0;
while(len--!=0) {
for(i=0x80; i!=0; i/=2) {
if((crc&;0x8000)!=0) {crc*=2; crc^=0x1021;} /* 余式CRC乘以2再求CRC */
else crc*=2;
if((*ptr&;i)!=0) crc^=0x1021; /* 再加上本位的CRC */
}
ptr++;
}
return(crc);
}
按位計算CRC雖然代碼簡單,所佔用的內存比較少,但其最大的缺點就是一位一位地計算會佔用很多的處理器處理時間,尤其在高速通訊的場合,這個缺點更是不可容忍。因此下面再介紹一種按位元組查錶快速計算CRC的方法。
4 按位元組計算CRC
不難理解,對於一個二進制序列數可以按位元組表示為式(4-1),其中 為一個位元組(共8位)。
(4-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後（既左移16位）,再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(4-2)所示：
（4-2）
可以設： (4-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(4-3)代入式(4-2)得：
（4-4）
因為：
（4-5）
其中 是 的高八位, 是 的低八位。將式（4-5）代入式（4-4）,經整理後得：
（4-6）
再設： (4-7)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(4-7)代入式(4-6),如上類推,最後得：
(4-8)
很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(4-7)是編寫按位元組計算CRC程序的關鍵,它說明計算本位元組後的CRC碼等於上一位元組余式CRC碼的低8位左移8位後,再加上上一位元組CRC右移8位（也既取高8位）和本位元組之和後所求得的CRC碼,如果我們把8位二進制序列數的CRC全部計算出來,放如一個表裡,採用查表法,可以大大提高計算速度。由此不難理解下面按位元組求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,CRC余式表是按0x11021多項式求出的。
unsigned int cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned int crc;
unsigned char da;
unsigned int crc_ta[256]={ /* CRC余式表 */
0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5, 0x60c6, 0x70e7,
0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b, 0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef,
0x 1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,
0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c, 0xf3ff, 0xe3de,
0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485,
0xa56a, 0xb54b, 0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,
0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6, 0x5695, 0x46b4,
0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738, 0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc,
0x48c4, 0x58e5, 0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969, 0xa90a, 0xb92b,
0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96, 0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12,
0xdbfd, 0xcbdc, 0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,
0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03, 0x0c60, 0x1c41,
0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd, 0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49,
0x7e97, 0x6eb6, 0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,
0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a, 0x9f59, 0x8f78,
0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb, 0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f,
0x1080, 0x00a1, 0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c, 0xe37f, 0xf35e,
0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
0xb5ea, 0xa5cb, 0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,
0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8, 0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c,
0x26d3, 0x36f2, 0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9, 0xb98a, 0xa9ab,
0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3,
0xcb7d, 0xdb5c, 0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,
0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0, 0x2ab3, 0x3a92,
0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d, 0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9,
0x7c26, 0x6c07, 0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,
0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba, 0x8fd9, 0x9ff8,
0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74, 0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
};
crc=0;
while(len--!=0) {
da=(uchar) (crc/256); /* 以8位二進制數的形式暫存CRC的高8位 */
crc<<=8; /* 左移8位,相當於CRC的低8位乘以 */
crc^=crc_ta[da^*ptr]; /* 高8位和當前位元組相加後再查表求CRC ,再加上以前的CRC */
ptr++;
}
return(crc);
}
很顯然,按位元組求CRC時,由於採用了查表法,大大提高了計算速度。但對於廣泛運用的8位微處理器,代碼空間有限,對於要求256個CRC余式表（共512位元組的內存）已經顯得捉襟見肘了,但CRC的計算速度又不可以太慢,因此再介紹下面一種按半位元組求CRC的演算法。
5 按半位元組計算CRC
同樣道理,對於一個二進制序列數可以按位元組表示為式(5-1),其中 為半個位元組(共4位)。
(5-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後（既左移16位）,再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(4-2)所示：
（5-2）
可以設： (5-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(5-3)代入式(5-2)得：
（5-4）
因為：
（5-5）
其中 是 的高4位, 是 的低12位。將式（5-5）代入式（5-4）,經整理後得：
（5-6）
再設： (5-7)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(5-7)代入式(5-6),如上類推,最後得：
(5-8)
很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(5-7)是編寫按位元組計算CRC程序的關鍵,它說明計算本位元組後的CRC碼等於上一位元組CRC碼的低12位左移4位後,再加上上一位元組余式CRC右移4位（也既取高4位）和本位元組之和後所求得的CRC碼,如果我們把4位二進制序列數的CRC全部計算出來,放在一個表裡,採用查表法,每個位元組算兩次（半位元組算一次）,可以在速度和內存空間取得均衡。由此不難理解下面按半位元組求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,CRC余式表是按0x11021多項式求出的。
unsigned cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned int crc;
unsigned char da;
unsigned int crc_ta[16]={ /* CRC余式表 */
0x0000,0x1021,0x2042,0x3063,0x4084,0x50a5,0x60c6,0x70e7,
0x8108,0x9129,0xa14a,0xb16b,0xc18c,0xd1ad,0xe1ce,0xf1ef,
}
crc=0;
while(len--!=0) {
da=((uchar)(crc/256))/16; /* 暫存CRC的高四位 */
crc<<=4; /* CRC右移4位,相當於取CRC的低12位）*/
crc^=crc_ta[da^(*ptr/16)]; /* CRC的高4位和本位元組的前半位元組相加後查表計算CRC,
然後加上上一次CRC的余數 */
da=((uchar)(crc/256))/16; /* 暫存CRC的高4位 */
crc<<=4; /* CRC右移4位, 相當於CRC的低12位） */
crc^=crc_ta[da^(*ptr&;0x0f)]; /* CRC的高4位和本位元組的後半位元組相加後查表計算CRC,
然後再加上上一次CRC的余數 */
ptr++;
}
return(crc);
}
⑵ 單片機 用c語言編寫 modbus rtu 通訊怎麼寫啊 主要是crc 校驗部分不知道怎麼寫 怎麼把一竄字元進行CRC計算
我剛剛寫好.跟PLC連接測試過,可以的.
/***************************************************************
CRC計算方法
1．預置1個16位的寄存器為十六進制FFFF（即全為1）；稱此寄存器為CRC寄存器；
2．把第一個8位二進制數據（既通訊信息幀的第一個位元組）與16位的CRC寄存器的低
8位相異或，把結果放於CRC寄存器；
3．把CRC寄存器的內容右移一位（朝低位）用0填補最高位，並檢查右移後的移出位；
4．如果移出位為0：重復第3步（再次右移一位）；
如果移出位為1：CRC寄存器與多項式A001（1010 0000 0000 0001）進行異或；
5．重復步驟3和4，直到右移8次，這樣整個8位數據全部進行了處理；
6．重復步驟2到步驟5，進行通訊信息幀下一個位元組的處理；
7．將該通訊信息幀所有位元組按上述步驟計算完成後，得到的16位CRC；
*****************************************************************/
/****************************************************************************
名稱: UART_CRC16_Work()
說明: CRC16校驗程序
參數: *CRC_Buf:數據地址
CRC_Leni:數據長度
返回: CRC_Sumx:校驗值
*****************************************************************************/
unsigned int UART_CRC16_Work(unsigned char *CRC_Buf,unsigned char CRC_Leni)
{
unsigned char i,j;
unsigned int CRC_Sumx;
CRC_Sumx=0xFFFF;
for(i=0;i<CRC_Leni;i++)
{
CRC_Sumx^=*(CRC_Buf+i);//異或
for(j=0;j<8;j++)
{
if(CRC_Sumx & 0x01)
{
CRC_Sumx>>=1;
CRC_Sumx^=0xA001;
}
else
{
CRC_Sumx>>=1;
}
}
}
return (CRC_Sumx);
}
⑶ CRC驗證可以用在單片機里嗎
可以是可以，不過這段程序在8位的51單片機里直接編譯的話效率太低。
一般都是用等價8位查表法來實現CRC16的。
⑷ DS18B20 的CRC校驗時怎麼回事
CRC是序列號的校驗碼 用來驗證序列號對不對的。序列號一般是沒標的要自己讀。給你個讀序列號的程序改下埠就能用：
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ = P2^0; //定義DS18B20埠DQ
sbit BEEP=P3^7 ; //蜂鳴器驅動線
bit presence ;
sbit LCD_RS = P2^6;
sbit LCD_RW = P2^5;
sbit LCD_EN = P2^4;
uchar code cdis1[ ] = {" DS18B20 OK "};
uchar code cdis2[ ] = {" "};
uchar code cdis3[ ] = {" DS18B20 ERR0R "};
uchar code cdis4[ ] = {" PLEASE CHECK "};
unsigned char data display[2] = {0x00,0x00};
unsigned char data RomCode[8] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
unsigned char Temp;
unsigned char crc;
void beep();
#define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};
/*******************************************************************/
void delay1(int ms)
{
unsigned char y;
while(ms--)
{
for(y = 0; y<250; y++)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
}
}
/******************************************************************/
/* */
/*檢查LCD忙狀態 */
/*lcd_busy為1時，忙，等待。lcd-busy為0時,閑，可寫指令與數據。 */
/* */
/******************************************************************/
bit lcd_busy()
{
bit result;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EN = 1;
delayNOP();
result = (bit)(P0&0x80);
LCD_EN = 0;
return(result);
}
/*******************************************************************/
/* */
/*寫指令數據到LCD */
/*RS=L，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=指令碼。 */
/* */
/*******************************************************************/
void lcd_wcmd(uchar cmd)
{
while(lcd_busy());
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
_nop_();
_nop_();
P0 = cmd;
delayNOP();
LCD_EN = 1;
delayNOP();
LCD_EN = 0;
}
/*******************************************************************/
/* */
/*寫顯示數據到LCD */
/*RS=H，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=數據。 */
/* */
/*******************************************************************/
void lcd_wdat(uchar dat)
{
while(lcd_busy());
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
P0 = dat;
delayNOP();
LCD_EN = 1;
delayNOP();
LCD_EN = 0;
}
/*******************************************************************/
/* */
/* LCD初始化設定 */
/* */
/*******************************************************************/
void lcd_init()
{
delay1(15);
lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內容
lcd_wcmd(0x38); //16*2顯示，5*7點陣，8位數據
delay1(5);
lcd_wcmd(0x38);
delay1(5);
lcd_wcmd(0x38);
delay1(5);
lcd_wcmd(0x0c); //顯示開，關游標
delay1(5);
lcd_wcmd(0x06); //移動游標
delay1(5);
lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內容
delay1(5);
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 設定顯示位置 */
/* */
/*******************************************************************/
void lcd_pos(uchar pos)
{
lcd_wcmd(pos | 0x80); //數據指針=80+地址變數
}
/*******************************************************************/
/* */
/*us級延時函數 */
/* */
/*******************************************************************/
void Delay(unsigned int num)
{
while( --num );
}
/*******************************************************************/
/* */
/*初始化ds1820 */
/* */
/*******************************************************************/
Init_DS18B20(void)
{
DQ = 1; //DQ復位
Delay(8); //稍做延時
DQ = 0; //將DQ拉低
Delay(90); //精確延時 大於 480us
DQ = 1; //拉高匯流排
Delay(8);
presence = DQ; //讀取存在信號
Delay(100);
DQ = 1;
return(presence); //返回信號，0=presence,1= no presence
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 讀一位（bit） */
/* */
/*******************************************************************/
uchar read_bit(void)
{
unsigned char i;
DQ = 0; //將DQ 拉低開始讀時間隙
DQ = 1; // then return high
for (i=0; i<3; i++); // 延時15μs
return(DQ); // 返回 DQ 線上的電平值
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 讀一個位元組 */
/* */
/*******************************************************************/
ReadOneChar(void)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char dat = 0;
//for (i = 8; i > 0; i--)
// {
// read_bit();
// DQ = 0; // 給脈沖信號
// dat >>= 1;
// DQ = 1; // 給脈沖信號
for (i=0;i<8;i++)
{ // 讀取位元組，每次讀取一個位元組
if(read_bit()) dat|=0x01<<i; // 然後將其左移
// if(DQ)
// dat |= 0x80;
Delay(4);
}
return (dat);
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 寫一位 */
/* */
/*******************************************************************/
void write_bit(char bitval) {
DQ = 0; // 將DQ 拉低開始寫時間隙
if(bitval==1) DQ =1; // 如果寫1，DQ 返回高電平
Delay(5); // 在時間隙內保持電平值，
DQ = 1; // Delay函數每次循環延時16μs，因此delay(5) = 104μs
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 寫一個位元組 */
/* */
/*******************************************************************/
WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char temp;
// for (i = 8; i > 0; i--)
// {
for (i=0; i<8; i++) // 寫入位元組, 每次寫入一位
{
// DQ = 0;
// DQ = dat&0x01;
// Delay(5);
// DQ = 1;
temp = dat>>i;
temp &= 0x01;
write_bit(temp);
// dat>>=1;
}
Delay(5);
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 讀取64位序列碼 */
/* */
/*******************************************************************/
Read_RomCord(void)
{
unsigned char j;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0x33); // 讀序列碼的操作
for (j = 0; j < 8; j++)
{
RomCode[j] = ReadOneChar() ;
}
}
/*******************************************************************/
/* */
/*DS18B20的CRC8校驗程序 */
/* */
/*******************************************************************/
uchar CRC8()
{
uchar i,x; uchar crcbuff;
crc=0;
for(x = 0; x <8; x++)
{
crcbuff=RomCode[x];
for(i = 0; i < 8; i++)
{
if(((crc ^ crcbuff)&0x01)==0)
crc >>= 1;
else {
crc ^= 0x18; //CRC=X8+X5+X4+1
crc >>= 1;
crc |= 0x80;
}
crcbuff >>= 1;
}
}
return crc;
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 數據轉換與顯示 */
/* */
/*******************************************************************/
Disp_RomCode()
{
uchar j;
uchar H_num=0x40; //LCD第二行初始位置
for(j=0;j<8;j++)
{
Temp = RomCode[j];
display[0]=((Temp&0xf0)>>4);
if(display[0]>9)
{ display[0]=display[0]+0x37;}
else{display[0]=display[0]+0x30;}
lcd_pos(H_num);
lcd_wdat(display[0]); //高位數顯示
H_num++;
display[1]=(Temp&0x0f);
if(display[1]>9)
{display[1]=display[1]+0x37;}
else {display[1]=display[1]+0x30;}
lcd_pos(H_num);
lcd_wdat(display[1]); //低位數顯示
H_num++;
}
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 蜂鳴器響一聲 */
/* */
/*******************************************************************/
void beep()
{
unsigned char y;
for (y=0;y<100;y++)
{
Delay(60);
BEEP=!BEEP; //BEEP取反
}
BEEP=1; //關閉蜂鳴器
Delay(40000);
}
/*******************************************************************/
/* */
/* DS18B20 OK 顯示菜單 */
/* */
/*******************************************************************/
void Ok_Menu ()
{
uchar m;
lcd_init(); //初始化LCD
lcd_pos(0); //設置顯示位置為第一行的第1個字元
m = 0;
while(cdis1[m] != '\0')
{ //顯示字元
lcd_wdat(cdis1[m]);
m++;
}
lcd_pos(0x40); //設置顯示位置為第二行第1個字元
m = 0;
while(cdis2[m] != '\0')
{
lcd_wdat(cdis2[m]); //顯示字元
m++;
}
}
/*******************************************************************/
/* */
/* DS18B20 ERROR 顯示菜單 */
/* */
/*******************************************************************/
void Error_Menu ()
{
uchar m;
lcd_init(); //初始化LCD
lcd_pos(0); //設置顯示位置為第一行的第1個字元
m = 0;
while(cdis3[m] != '\0')
{ //顯示字元
lcd_wdat(cdis3[m]);
m++;
}
lcd_pos(0x40); //設置顯示位置為第二行第1個字元
m = 0;
while(cdis4[m] != '\0')
{
lcd_wdat(cdis4[m]); //顯示字元
m++;
}
}
/*******************************************************************/
/* */
/* 主函數 */
/* */
/*******************************************************************/
void main()
{
P0 = 0xff;
P2 = 0xff;
while(1)
{
Ok_Menu ();
Read_RomCord(); //讀取64位序列碼
CRC8(); //CRC效驗
if(crc==0) //CRC效驗正確
{
Disp_RomCode(); //顯示64位序列碼
beep();
}
while(!presence)
{
Init_DS18B20();
delay1(1000);
}
Error_Menu ();
do
{
Init_DS18B20();
beep();
}
while(presence);
}
}
/*******************************************************************/
⑸ 單片機寫modbus協議時CRC校驗的碼表裡的值從哪裡得來的
這兩個表就包含所有的modbus協議CRC校驗高低位元組的值，上位機的的校驗和單片機的校驗用法是一樣的，一般都是通過判斷最後校驗位元組是否一樣，一樣的就說明數據正確，否則錯誤
⑹ 51單片機MODBUS通訊，RTU中的CRC校驗
你找一個MODBUS的協議詳細資料好好看看，就是一種通訊約定，你按照它規定的格式通訊就可以了
協議發送給詢問方。 Modbus協議包括ASCII、RTU、TCP等，並沒有規定物理層。此協議定義了控制器能夠認識和使用的消息結構，而不管它們是經過何種網路進行通信的。標準的Modicon控制器使用RS232C實現串列的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協議規定了消息、數據的結構、命令和就答的方式，數據通訊採用Maser/Slave方式，Master端發出數據請求消息，Slave端接收到正確消息後就可以發送數據到Master端以響應請求；Master端也可以直接發消息修改Slave端的數據，實現雙向讀寫。 Modbus協議需要對數據進行校驗，串列協議中除有奇偶校驗外，ASCII模式採用LRC校驗，RTU模式採用16位CRC校驗，但TCP模式沒有額外規定校驗，因為TCP協議是一個面向連接的可靠協議。另外，Modbus採用主從方式定時收發數據，在實際使用中如果某Slave站點斷開後（如故障或關機），Master端可以診斷出來，而當故障修復後，網路又可自動接通。因此，Modbus協議的可靠性較好。 下面我來簡單的給大家介紹一下，對於Modbus的ASCII、RTU和TCP協議來說，其中TCP和RTU協議非常類似，我們只要把RTU協議的兩個位元組的校驗碼去掉，然後在RTU協議的開始加上5個0和一個6並通過TCP/IP網路協議發送出去即可。所以在這里我僅介紹一下Modbus的ASCII和RTU協議。 下表是ASCII協議和RTU協議進行的比較： 協議 開始標記 結束標記 校驗 傳輸效率 程序處理
ASCII :（冒號） CR,LF LRC 低 直觀，簡單，易調試
RTU 無 無 CRC 高 不直觀，稍復雜
通過比較可以看到，ASCII協議和RTU協議相比擁有開始和結束標記，因此在進行程序處理時能更加方便，而且由於傳輸的都是可見的ASCII字元，所以進行調試時就更加的直觀，另外它的LRC校驗也比較容易。但是因為它傳輸的都是可見的ASCII字元，RTU傳輸的數據每一個位元組ASCII都要用兩個位元組來傳輸，比如RTU傳輸一個十六進制數0xF9,ASCII就需要傳輸』F』』9』的ASCII碼0x39和0x46兩個位元組，這樣它的傳輸的效率就比較低。所以一般來說，如果所需要傳輸的數據量較小可以考慮使用ASCII協議，如果所需傳輸的數據量比較大，最好能使用RTU協議。
下面對兩種協議的校驗進行一下介紹。
1、LRC校驗
LRC域是一個包含一個8位二進制值的位元組。LRC值由傳輸設備來計算並放到消息幀中，接收設備在接收消息的過程中計算LRC，並將它和接收到消息中LRC域中的值比較，如果兩值不等，說明有錯誤。
LRC校驗比較簡單，它在ASCII協議中使用，檢測了消息域中除開始的冒號及結束的回車換行號外的內容。它僅僅是把每一個需要傳輸的數據按位元組疊加後取反加1即可。下面是它的VC代碼：
BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//獲得校驗碼
{
BYTE byLrc = 0;
char pBuf[4];
int nData = 0;
for(i=1; i<end; i+=2) //i初始為1，避開「開始標記」冒號
{
//每兩個需要發送的ASCII碼轉化為一個十六進制數
pBuf [0] = pSendBuf [i];
pBuf [1] = pSendBuf [i+1];
pBuf [2] = '\0';
sscanf(pBuf,"%x",& nData);
byLrc += nData;
}
byLrc = ~ byLrc;
byLrc ++;
return byLrc;
}
2、CRC校驗
CRC域是兩個位元組，包含一16位的二進制值。它由傳輸設備計算後加入到消息中。接收設備重新計算收到消息的CRC，並與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。
CRC是先調入一值是全「1」的16位寄存器，然後調用一過程將消息中連續的8位位元組各當前寄存器中的值進行處理。僅每個字元中的8Bit數據對CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校驗位均無效。
CRC產生過程中，每個8位字元都單獨和寄存器內容相或（OR），結果向最低有效位方向移動，最高有效位以0填充。LSB被提取出來檢測，如果LSB為1，寄存器單獨和預置的值或一下，如果LSB為0，則不進行。整個過程要重復8次。在最後一位（第8位）完成後，下一個8位位元組又單獨和寄存器的當前值相或。最終寄存器中的值，是消息中所有的位元組都執行之後的CRC值。
CRC添加到消息中時，低位元組先加入，然後高位元組。下面是它的VC代碼：
WORD GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//獲得校驗碼
{
WORD wCrc = WORD(0xFFFF);
for(int i=0; i<nEnd; i++)
{
wCrc ^= WORD(BYTE(pSendBuf[i]));
for(int j=0; j<8; j++)
{
if(wCrc & 1)
{
wCrc >>= 1;
wCrc ^= 0xA001;
}
else
{
wCrc >>= 1;
}
}
}
return wCrc;
}
對於一條RTU協議的命令可以簡單的通過以下的步驟轉化為ASCII協議的命令：
1、 把命令的CRC校驗去掉，並且計算出LRC校驗取代。
2、 把生成的命令串的每一個位元組轉化成對應的兩個位元組的ASCII碼，比如0x03轉化成0x30,0x33（0的ASCII碼和3的ASCII碼）。
3、 在命令的開頭加上起始標記「:」，它的ASCII碼為0x3A。
4、 在命令的尾部加上結束標記CR,LF（0xD,0xA），此處的CR,LF表示回車和換行的ASCII碼。
所以以下我們僅介紹RTU協議即可，對應的ASCII協議可以使用以上的步驟來生成。
下表是Modbus支持的功能碼：
功能碼 名稱 作用
01 讀取線圈狀態 取得一組邏輯線圈的當前狀態（ON/OFF)
02 讀取輸入狀態 取得一組開關輸入的當前狀態（ON/OFF)
03 讀取保持寄存器 在一個或多個保持寄存器中取得當前的二進制值
04 讀取輸入寄存器 在一個或多個輸入寄存器中取得當前的二進制值
05 強置單線圈 強置一個邏輯線圈的通斷狀態
06 預置單寄存器 把具體二進值裝入一個保持寄存器
07 讀取異常狀態 取得8個內部線圈的通斷狀態，這8個線圈的地址由控制器決定
08 回送診斷校驗 把診斷校驗報文送從機，以對通信處理進行評鑒
09 編程（只用於484） 使主機模擬編程器作用，修改PC從機邏輯
10 控詢（只用於484） 可使主機與一台正在執行長程序任務從機通信，探詢該從機是否已完成其操作任務，僅在含有功能碼9的報文發送後，本功能碼才發送
11 讀取事件計數 可使主機發出單詢問，並隨即判定操作是否成功，尤其是該命令或其他應答產生通信錯誤時
12 讀取通信事件記錄 可是主機檢索每台從機的Modbus事務處理通信事件記錄。如果某項事務處理完成，記錄會給出有關錯誤
13 編程（184/384 484 584） 可使主機模擬編程器功能修改PC從機邏輯
14 探詢（184/384 484 584） 可使主機與正在執行任務的從機通信，定期控詢該從機是否已完成其程序操作，僅在含有功能13的報文發送後，本功能碼才得發送
15 強置多線圈 強置一串連續邏輯線圈的通斷
16 預置多寄存器 把具體的二進制值裝入一串連續的保持寄存器
17 報告從機標識 可使主機判斷編址從機的類型及該從機運行指示燈的狀態
18 （884和MICRO 84） 可使主機模擬編程功能，修改PC狀態邏輯
19 重置通信鏈路 發生非可修改錯誤後，是從機復位於已知狀態，可重置順序位元組
20 讀取通用參數（584L） 顯示擴展存儲器文件中的數據信息
21 寫入通用參數（584L） 把通用參數寫入擴展存儲文件，或修改之
22～64 保留作擴展功能備用
65～72 保留以備用戶功能所用 留作用戶功能的擴展編碼
73～119 非法功能
120～127 保留 留作內部作用
128～255 保留 用於異常應答
在這些功能碼中較長使用的是1、2、3、4、5、6號功能碼，使用它們即可實現對下位機的數字量和模擬量的讀寫操作。
1、讀可讀寫數字量寄存器（線圈狀態）：
計算機發送命令：[設備地址] [命令號01] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [讀取的寄存器數高8位] [低8位] [CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][01][00][13][00][25][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址：在一個485匯流排上可以掛接多個設備，此處的設備地址表示想和哪一個設備通訊。例子中為想和17號(十進制的17是十六進制的11)通訊。
<2>命令號01：讀取數字量的命令號固定為01。
<3>起始地址高8位、低8位：表示想讀取的開關量的起始地址(起始地址為0)。比如例子中的起始地址為19。
<4>寄存器數高8位、低8位：表示從起始地址開始讀多少個開關量。例子中為37個開關量。
<5>CRC校驗：是從開頭一直校驗到此之前。在此協議的最後再作介紹。此處需要注意，CRC校驗在命令中的高低位元組的順序和其他的相反。
設備響應：[設備地址] [命令號01] [返回的位元組個數][數據1][數據2]...[數據n][CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][01][05][CD][6B][B2][0E][1B][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址和命令號和上面的相同。
<2>返回的位元組個數：表示數據的位元組個數，也就是數據1，2...n中的n的值。
<3>數據1...n：由於每一個數據是一個8位的數，所以每一個數據表示8個開關量的值，每一位為0表示對應的開關斷開，為1表示閉合。比如例子中，表示20號(索引號為19)開關閉合，21號斷開，22閉合，23閉合，24斷開，25斷開，26閉合，27閉合...如果詢問的開關量不是8的整倍數，那麼最後一個位元組的高位部分無意義，置為0。
<4>CRC校驗同上。
2、讀只可讀數字量寄存器（輸入狀態）：
和讀取線圈狀態類似，只是第二個位元組的命令號不再是1而是2。
3、寫數字量（線圈狀態）：
計算機發送命令：[設備地址] [命令號05] [需下置的寄存器地址高8位] [低8位] [下置的數據高8位] [低8位] [CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][05][00][AC][FF][00][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址和上面的相同。
<2>命令號:寫數字量的命令號固定為05。
<3>需下置的寄存器地址高8位，低8位：表明了需要下置的開關的地址。
<4>下置的數據高8位，低8位：表明需要下置的開關量的狀態。例子中為把該開關閉合。注意，此處只可以是[FF][00]表示閉合[00][00]表示斷開，其他數值非法。
<5>注意此命令一條只能下置一個開關量的狀態。
設備響應：如果成功把計算機發送的命令原樣返回，否則不響應。
4、讀可讀寫模擬量寄存器（保持寄存器）：
計算機發送命令：[設備地址] [命令號03] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [讀取的寄存器數高8位] [低8位] [CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][03][00][6B][00][03][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址和上面的相同。
<2>命令號:讀模擬量的命令號固定為03。
<3>起始地址高8位、低8位：表示想讀取的模擬量的起始地址(起始地址為0)。比如例子中的起始地址為107。
<4>寄存器數高8位、低8位：表示從起始地址開始讀多少個模擬量。例子中為3個模擬量。注意，在返回的信息中一個模擬量需要返回兩個位元組。
設備響應：[設備地址] [命令號03] [返回的位元組個數][數據1][數據2]...[數據n][CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][03][06][02][2B][00][00][00][64][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址和命令號和上面的相同。
<2>返回的位元組個數：表示數據的位元組個數，也就是數據1，2...n中的n的值。例子中返回了3個模擬量的數據，因為一個模擬量需要2個位元組所以共6個位元組。
<3>數據1...n：其中[數據1][數據2]分別是第1個模擬量的高8位和低8位，[數據3][數據4]是第2個模擬量的高8位和低8位，以此類推。例子中返回的值分別是555，0，100。
<4>CRC校驗同上。
5、讀只可讀模擬量寄存器（輸入寄存器）：
和讀取保存寄存器類似，只是第二個位元組的命令號不再是2而是4。
6、寫單個模擬量寄存器（保持寄存器）：
計算機發送命令：[設備地址] [命令號06] [需下置的寄存器地址高8位] [低8位] [下置的數據高8位] [低8位] [CRC校驗的低8位] [CRC校驗的高8位]
例：[11][06][00][01][00][03][CRC低][CRC高]
意義如下：
<1>設備地址和上面的相同。
<2>命令號:寫模擬量的命令號固定為06。
<3>需下置的寄存器地址高8位，低8位：表明了需要下置的模擬量寄存器的地址。
<4>下置的數據高8位，低8位：表明需要下置的模擬量數據。比如例子中就把1號寄存器的值設為3。
<5>注意此命令一條只能下置一個模擬量的狀態。
設備響應：如果成功把計算機發送的命令原樣返回，否則不響應。
⑺ 誰有51單片機串口通信crc16校驗C程序
unsigned int mc_crc16(unsigned char *daBuf,unsigned char len)//Crc16校驗
{
bit BitFg;
unsigned char idata i,j;
unsigned char BiTemp=0;
unsigned int idata CRCBuf = 0xffff;
for(j=0;j<len;j++)
{
CRCBuf ^= daBuf[j];
for(i=0;i<8;i++)
{
BitFg = CRCBuf&1;
CRCBuf >>= 1;
if(BitFg==1)
CRCBuf ^= 0xa001;
CRCBuf = CRCBuf&0xffff;
}
}
return(CRCBuf);
}
⑻ 用單片機匯編語言或C51語言或實現CRC校驗碼
Uint16 Crc16(unsigned char *puchMsg, int usDataLen)
{
unsigned int uchCRCHi = 0xFF ; /* 高CRC位元組初始化 */
unsigned int uchCRCLo = 0xFF ; /* 低CRC 位元組初始化 */
unsigned int temp16;
Uint32 uIndex ; /* CRC循環中的索引 */
while (usDataLen--) /* 傳輸消息緩沖區 */
{
temp16=*puchMsg++;
uIndex = uchCRCHi ^ temp16 ; /* 計算CRC */
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;
}
⑼ 設計基於89c51單片機的CRC循環冗餘校驗碼的編碼及解碼器
有一個成功的解碼器，沒有編碼器，子程序如下：
uint CRC16(uchar *puchMsg, uchar usDataLen)
{
uchar uchCRCHi = 0xFF ; // 高CRC位元組初始化
uchar uchCRCLo = 0xFF ; // 低CRC位元組初始化
uchar uIndex; //CRC循環中的索引
while(usDataLen--) //傳輸消息緩沖區
{
uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ;// 計算CRC */
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex];
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return (uchCRCLo << 8 | uchCRCHi) ;
}