CRC循环冗余码校验的原理及用途

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,最高有效位MSB补零,移出并检查最低有效位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。

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