CRC-CCITT校验计算代码

### CRC-CCITT校验计算代码详解 #### 一、CRC-16 XMODEM算法简介 CRC（Cyclic Redundancy Check）是一种用于检测数据传输错误的校验方法，广泛应用于通信领域。CRC-16 XMODEM，也称为CRC-16/ACORN、CRC-16/LTE、CRC-16/V-41-MSB等，是一种特定的CRC变体，主要用在文件传输协议如XMODEM和ZMODEM中。 CRC-16 XMODEM使用多项式X^16 + X^12 + X^5 + 1 (即0x1021)作为生成多项式。该算法的主要特点包括： - **校验长度**：16位。 - **初始值**：通常为全0或全1。 - **输入数据处理**：每8位进行一次循环移位，并与生成多项式相除。 - **最终值反转**：某些实现会在最终结果上执行比特反转。 #### 二、CRC-16/XMODEM算法基本信息 CRC-16/XMODEM是一种具体的CRC实现方式，其基本信息如下： - **算法名称**：CRC-16/XMODEM。 - **生成多项式**：X^16 + X^12 + X^5 + 1 (0x1021)。 - **初始寄存器值**：通常为0xFFFF或0x0000。 - **输入数据**：逐字节处理。 - **反馈类型**：非反射型。 - **最终值**：可能需要进行反转操作。 #### 三、CRC-16/XMODEM算法的C语言实现 下面提供了一种基于查表法的CRC-16/XMODEM算法的C语言实现示例。查表法可以显著提高CRC校验速度，适用于对性能有较高要求的应用场景。 ```c #include <stdio.h> #include <stdint.h> // CRC 余式表 const uint16_t crc_table[256] = { 0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50A5, 0x60C6, 0x70E7, 0x8108, 0x9129, 0xA14A, 0xB16B, 0xC18C, 0xD1AD, 0xE1CE, 0xF1EF, // ... 省略了部分值 ... }; uint16_t crc16_xmodem(const uint8_t *data, size_t len) { uint16_t crc = 0; for (size_t i = 0; i < len; i++) { uint8_t index = (crc >> 8) ^ data[i]; crc = (crc << 8) ^ crc_table[index]; } return crc; } int main() { const uint8_t data[] = "Hello, world!"; uint16_t crc = crc16_xmodem(data, sizeof(data) - 1); printf("CRC-16/XMODEM: %04X\n", crc); return 0; } ``` ### 实现分析 1. **CRC表的生成**：CRC表是通过预计算生成的，每个表项表示一个8位输入数据经过CRC运算后的16位结果。这使得实际计算时只需查找对应表项即可，大大提高了效率。 2. **CRC计算函数`crc16_xmodem`**： - 输入参数包括指针`data`指向的数据缓冲区及数据长度`len`。 - 函数初始化一个16位变量`crc`为0。 - 遍历输入数据中的每一个字节，每次迭代更新`crc`值。 - 更新步骤包括：首先根据当前`crc`值的高8位和当前字节计算出索引；然后利用索引查找对应的CRC表项，并与左移8位后的`crc`值异或，得到新的`crc`值。 - 最终返回计算得到的CRC值。 ### 总结 CRC-16 XMODEM作为一种高效的校验码算法，在文件传输等领域具有广泛的应用。本文详细介绍了CRC-16 XMODEM算法的基本原理、关键信息以及具体的C语言实现细节。通过对CRC表的构建以及查表法的使用，实现了高效快速的CRC校验功能，为确保数据传输的准确性和完整性提供了有力支持。