循环冗余校验在单片机无线通信中的应用.pdf

循环冗余校验（CRC，Cyclic Redundancy Check）是一种广泛应用于数据通信和存储中的错误检测技术，尤其在单片机无线通信中起到关键作用。CRC通过附加一个冗余位来验证数据传输的完整性，确保数据在传输过程中未被篡改。其核心思想是利用数学上的除法和模2运算，生成一个校验码，这个校验码能够有效地检测出错误。 CRC的计算基于多项式表示。首先选择一个固定的生成多项式，如在例子中提到的C次生成多项式FGHI。数据码（例如1位数据码元序列J KG718A> 718L:>::: :::> 7A> 7MN>)可以看作是一个与生成多项式同次幂的多项式，例如JOHN#718AH18AE718LH18LE。为了计算CRC码，数据码被左移(EA位，形成新数列JP K O718A> 718L:>::: :::> 7A> 7M>M>，然后使用生成多项式进行模2除法。模2除法的结果是最高次项为(EA次的余式，即CRC码多项式。 编码时，CRC码与原始数据码进行异或运算，生成待校验信息码，这样信息码可以被生成多项式整除。在接收端，接收的信息码同样用生成多项式进行除法，若能整除，则认为数据传输正确，否则数据可能存在错误。 在单片机环境中，由于资源限制，快速且节省存储空间的CRC计算方法显得尤为重要。文章分析了两种查表冗余校验快速算法，并提出了一种新型的分段查表法。查表法是通过预先计算并存储所有可能的CRC结果，然后在需要时直接查找表来快速得到CRC码。而分段查表法则是将大表拆分成多个小表，进一步减少存储需求，同时保持高速计算特性，适用于处理以单片机为核心的系统，满足了湿度测控系统无线数据传输的实时性和小存储量需求。 CRC码校验技术在单片机无线通信中起到了关键的错误检测作用，通过高效的查表算法和分段查表法，可以在有限的硬件资源下实现快速且可靠的错误检测，保证了数据传输的准确性。这种方法对于提高无线通信系统的整体性能和稳定性至关重要，尤其是在资源受限的嵌入式系统中。