CRC即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（Cyclic Redundancy Check）：是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長(zhǎng)度可以任意選定。 CRC校驗(yàn)可以簡(jiǎn)單地描述為：例如我們要發(fā)送一些數(shù)據(jù)（信息字段），為了避免一些干擾以及在接收端的對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否接受的是真實(shí)的數(shù)據(jù)，這時(shí)我們就要加上校驗(yàn)數(shù)據(jù)（即CRC校驗(yàn)碼），來(lái)判斷接收的數(shù)據(jù)是否正確。在發(fā)送端，根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則（CRC校驗(yàn)有不同的規(guī)則。這個(gè)規(guī)則，在差錯(cuò)控制理論中稱為“生成多項(xiàng)式”。）產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的r位校驗(yàn)碼(CRC碼)，附在原始信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r位，然后發(fā)送出去。在接收端，根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則（即與發(fā)送時(shí)生成CRC校驗(yàn)碼相同的規(guī)則）進(jìn)行檢驗(yàn)，校驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)的模二除法，即除數(shù)和被除數(shù)（即生成多項(xiàng)式）做異或運(yùn)算，進(jìn)行異或運(yùn)算時(shí)除數(shù)和被除數(shù)最高位對(duì)齊，進(jìn)行按位異或運(yùn)算，若最終的數(shù)據(jù)能被除盡，則傳輸正確；否則，傳輸錯(cuò)誤。 CRC8即最終生成的CRC校驗(yàn)碼為1字節(jié)，其生成多項(xiàng)式，生成多項(xiàng)式為g(x)=x8+x5+x4+1，相當(dāng)于g(x）=1·x8+0·x7+0·x6+1·x5+1·x4+0·x3+0·x2+0·x1+1·x0，即對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為100110001。 CRC8校驗(yàn)算法： 1.CRC8校驗(yàn)的一般性算法： 例如： 信息字段代碼為: 00000001 00000010 ———— 對(duì)應(yīng)m(x)=x8+x 生成多項(xiàng)式為：g(x)=x8+x5+x4+1 ———— 對(duì)應(yīng)g(x)的二進(jìn)制代碼為：100110001 現(xiàn)在我們將要對(duì)2字節(jié)數(shù)據(jù)0x0102生成CRC8校驗(yàn)碼，并最終將生成的1字節(jié)CRC校驗(yàn)碼跟在0x0102的后面，即 0x01 02 ##，（##即8為CRC碼），最終生成的3字節(jié)數(shù)據(jù)就是經(jīng)CRC8校驗(yàn)生成的數(shù)據(jù)。 先計(jì)算x8m(x)=x16+x9，對(duì)應(yīng)的2進(jìn)制數(shù)為：100000010 00000000 �？梢钥吹竭@樣運(yùn)算所得到的結(jié)果其實(shí)就是將信息字段代碼的數(shù)左移8位。因?yàn)樽罱K要將生成的8位CRC8校驗(yàn)碼附在信息字段的后面，所以要將信息字段的數(shù)左移8位。最后用x8m(x)得到的二進(jìn)制數(shù)對(duì)生成多項(xiàng)式g(x)進(jìn)行模二運(yùn)算，最終的余數(shù)（其二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)一定比生成多項(xiàng)式g(x)的位數(shù)�。┚褪撬�CRC8校驗(yàn)碼。 (差與被除數(shù)高位對(duì)齊) 100000010 00000000 ^ 100110001 --------------------------- 000110011 00000000 ^ 100110 001 --------------------------- 010101 00100000 ^ 10011 0001 --------------------------- 00110 00110000 ^ 100 110001 --------------------------- 010 11110100 ^ 10 0110001 --------------------------- 00 10010110 對(duì)x8m(x)做模二運(yùn)算取余得10010110（0x96），這個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)就是CRC8校驗(yàn)碼。所以，經(jīng)CRC8校驗(yàn)后研發(fā)送的數(shù)據(jù)就是0x010296。 for (_bit = 8; _bit > 0; --_bit)
{
if (crc & 0x80)
{
crc = (crc << 1) ^ 0x0131;(所有多項(xiàng)式的最高位都為1,所以左移1位)
}
else
{
crc = (crc << 1);
}
}
CRC examples
The input message 11011100 (0xDC) will have as result 01111001 (0x79).
The input message 01101000 00111010 () will have as result 01111100 (0x7C).
The input message 01001110 10000101 () will have as result 01101011 (0x6B). 2.CRC8校驗(yàn)在DS18B20中的應(yīng)用： 以上分析的是常規(guī)的CRC8校驗(yàn)方法。在DS18B20中，有兩處用到CRC。一是DS18B20的8字節(jié)的序列號(hào)，最后一字節(jié)是前面七個(gè)字節(jié)的CRC碼，這是為了保證序列號(hào)的唯一性與正確性；另一個(gè)是在DS18B20內(nèi)部9字節(jié)的高速溫度存儲(chǔ)器，其第9字節(jié)是前面8個(gè)字節(jié)的CRC校驗(yàn)碼，這是為了溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。而在DS18B20中生成CRC碼所用到的方法不同于常規(guī)生成算法，它采用的是逆序CRC信息單元編碼算法，該CRC的生成是由DS18B20中的多項(xiàng)式寄存器通過(guò)其中所包含的移位寄存器以及異或門對(duì)輸入該多項(xiàng)式寄存器的每一位二進(jìn)制數(shù)做一定的運(yùn)算所得到的CRC碼（可以查看Maxim官網(wǎng)上DS18B20的應(yīng)用筆記Note27，專門介紹DS18B20CRC詳細(xì)生成過(guò)程）。在此列舉兩種DS18B20CRC校驗(yàn)的C程序。 A.按位運(yùn)算方法 1. /********************************************************/ 2. /*DS18B20的CRC8校驗(yàn)程序*/ 3. /********************************************************/ 4. uchar calcrc_1byte(uchar abyte) 5. { 6. uchar i,crc_1byte; 7. crc_1byte=0; //設(shè)定crc_1byte初值為0 8. for(i = 0; i < 8; i++) 9. { 10. if(((crc_1byte^abyte)&0x01)) 11. { 12. crc_1byte^=0x18; 13. crc_1byte>>=1; 14. crc_1byte|=0x80; 15. } 16. else 17. crc_1byte>>=1; 18. abyte>>=1; 19. } 20. return crc_1byte; 21. } 22. uchar calcrc_bytes(uchar *p,uchar len) 23. { 24. uchar crc=0; 25. while(len--) //len為總共要校驗(yàn)的字節(jié)數(shù) 26. { 27. crc=calcrc_1byte(crc^*p++); 28. } 29. return crc; //若最終返回的crc為0，則數(shù)據(jù)傳輸正確 30. }
B.查表法 unsigned char crc_array[256] = { 0x00, 0x5e, 0xbc, 0xe2, 0x61, 0x3f, 0xdd, 0x83,
0xc2, 0x9c, 0x7e, 0x20, 0xa3, 0xfd, 0x1f, 0x41,
0x9d, 0xc3, 0x21, 0x7f, 0xfc, 0xa2, 0x40, 0x1e,
0x5f, 0x01, 0xe3, 0xbd, 0x3e, 0x60, 0x82, 0xdc,
0x23, 0x7d, 0x9f, 0xc1, 0x42, 0x1c, 0xfe, 0xa0,
0xe1, 0xbf, 0x5d, 0x03, 0x80, 0xde, 0x3c, 0x62,
0xbe, 0xe0, 0x02, 0x5c, 0xdf, 0x81, 0x63, 0x3d,
0x7c, 0x22, 0xc0, 0x9e, 0x1d, 0x43, 0xa1, 0xff,
0x46, 0x18, 0xfa, 0xa4, 0x27, 0x79, 0x9b, 0xc5,
0x84, 0xda, 0x38, 0x66, 0xe5, 0xbb, 0x59, 0x07,
0xdb, 0x85, 0x67, 0x39, 0xba, 0xe4, 0x06, 0x58,
0x19, 0x47, 0xa5, 0xfb, 0x78, 0x26, 0xc4, 0x9a,
0x65, 0x3b, 0xd9, 0x87, 0x04, 0x5a, 0xb8, 0xe6,
0xa7, 0xf9, 0x1b, 0x45, 0xc6, 0x98, 0x7a, 0x24,
0xf8, 0xa6, 0x44, 0x1a, 0x99, 0xc7, 0x25, 0x7b,
0x3a, 0x64, 0x86, 0xd8, 0x5b, 0x05, 0xe7, 0xb9,
0x8c, 0xd2, 0x30, 0x6e, 0xed, 0xb3, 0x51, 0x0f,
0x4e, 0x10, 0xf2, 0xac, 0x2f, 0x71, 0x93, 0xcd,
0x11, 0x4f, 0xad, 0xf3, 0x70, 0x2e, 0xcc, 0x92,
0xd3, 0x8d, 0x6f, 0x31, 0xb2, 0xec, 0x0e, 0x50,
0xaf, 0xf1, 0x13, 0x4d, 0xce, 0x90, 0x72, 0x2c,
0x6d, 0x33, 0xd1, 0x8f, 0x0c, 0x52, 0xb0, 0xee,
0x32, 0x6c, 0x8e, 0xd0, 0x53, 0x0d, 0xef, 0xb1,
0xf0, 0xae, 0x4c, 0x12, 0x91, 0xcf, 0x2d, 0x73,
0xca, 0x94, 0x76, 0x28, 0xab, 0xf5, 0x17, 0x49,
0x08, 0x56, 0xb4, 0xea, 0x69, 0x37, 0xd5, 0x8b,
0x57, 0x09, 0xeb, 0xb5, 0x36, 0x68, 0x8a, 0xd4,
0x95, 0xcb, 0x29, 0x77, 0xf4, 0xaa, 0x48, 0x16,
0xe9, 0xb7, 0x55, 0x0b, 0x88, 0xd6, 0x34, 0x6a,
0x2b, 0x75, 0x97, 0xc9, 0x4a, 0x14, 0xf6, 0xa8,
0x74, 0x2a, 0xc8, 0x96, 0x15, 0x4b, 0xa9, 0xf7,
0xb6, 0xe8, 0x0a, 0x54, 0xd7, 0x89, 0x6b, 0x35,
};
unsigned char CRC8_Table(unsigned char *p, char counter)
{
unsigned char crc8 = 0; for( ; counter > 0; counter--) {
crc8 = CRC8Table[crc8^*p]; //查表得到CRC碼
p++;
}
return crc8;
} DS18B20的兩種校驗(yàn)CRC碼的方法本質(zhì)上都是一樣的。查表法是對(duì)0x00~0xff這256個(gè)數(shù)依次生成與每一個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的CRC碼所組合成的表，每次算一字節(jié)數(shù)據(jù)的CRC碼不用經(jīng)過(guò)calcrc_1byte(uchar abyte)這個(gè)函數(shù)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)的最低位進(jìn)行判斷是1還是0，而直接通過(guò)查表的方式直接提取出 crc8^*p的CRC碼，其運(yùn)行效率相對(duì)按位運(yùn)算方法更高，但是查表法所列的表卻很占空間。
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