VB下的CRC校验程序.doc

VB下的CRC校验程序随着计算机技术的不断发展，在现代工业中，利用微机进行数据通讯的工业控制应用得也越来越广泛。由于传输距离、现场状况等诸多可能出现的因素影响，计算机与受控设备之间的通讯数据常会发生无法预测的错误。为了防止错误所带来的影响，一般在通讯时采取数据校验的办法，而循环冗余码校验是最常用的校验方法之一。在实际使用的各种现场总线协议中，数据帧的校验一般都采用这种检验方式。一、 循环冗余码校验原理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。他将要发送的数据比特序列当作一个多项式f(x)的系数，发送时用双方预先约定的生成多项式G(x)去除，求得一个余数多项式，将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端，接收端同样用G(x)去除接收到的数据，进行计算，然后把计算结果和实际接收到的余数多项式数据进行比较，相同的话表示传输正确。CRC校验检错能力强，容易实现，是目前应用最广的检错码编码方式之一。在国际标准中，根据生成多项式G(x)的不同，CRC又可分为以下几种标准： CRC-12码：G(x)=X12+X11+X3+X2+X+1 CRC-16码：G(x)=X16+X15+X2+1 CRC-CCITT码：G(x)=X16+X12+X5+1 CRC-32码： G(x)=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+X+1CRC-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，MSB补零，移出并检查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。二、 循环冗余码校验程序的编写明白了CRC校验码的产生过程，编写起程序来就非常容易了。由于Visual Basic的广泛普及以及其在数据通讯中的重要地位，下面就以VB语言来编写CRC的生成程序，其它语言只需稍做修改即可。编写CRC校验程序有两种办法：一种为计算法，一种为查表法。通常使用查表法，尤其在VB程序中，可以大大降低CPU的运算时间。下面对两种方法分别讨论。1 计算法计算法就是依据CRC校验码的产生原理来设计程序。其优点是模块代码少，修改灵活，可移植性好。其缺点为计算量大。为了便于理解，这里假定了三位数据，而多项式码为A001(hex)。在窗体上放置一命令按钮Command1，并添加如下代码：Private Sub Command1_Click()Dim CRC() As ByteDim d() As Byte 待传输数据ReDim d(2) As Byted(0) = 123d(1) = 112d(2) = 135CRC = CRC16(d) 调用CRC16计算函数 CRC(0)为高位 CRC(1)为低位End Sub注意：在数据传输时CRC的低位可能在前，而高位在后。Function CRC16(data() As Byte) As StringDim CRC16Lo As Byte, CRC16Hi As ByteCRC寄存器Dim CL As Byte, CH As Byte多项式码&HA001Dim SaveHi As Byte, SaveLo As ByteDim i As IntegerDim Flag As IntegerCRC16Lo =&HFFCRC16Hi = &HFFCL = &H1CH =&HA0For i = 0 To UBound(data)CRC16Lo = CRC16Lo Xor data(i) 每一个数据与CRC寄存器进行异或 For Flag = 0 To 7SaveHi = CRC16Hi SaveLo = CRC16Lo CRC16Hi = CRC16Hi 2高位右移一位 CRC16Lo = CRC16Lo 2低位右移一位 If (SaveHi And &H1) = &H1) Then 如果高位字节最后一位为1CRC16Lo = CRC16Lo Or &H80则低位字节右移后前面补1End If 否则自动补0If (SaveLo And &H1) = &H1) Then 如果LSB为1，则与多项式码进行异或CRC16Hi = CRC16Hi Xor CH CRC16Lo =CRC16Lo Xor CLEnd If Next FlagNext IDim ReturnData(1) As ByteReturnData(0) = CRC16HiCRC高位ReturnData(1) =CRC16LoCRC低位CRC16 = ReturnDataEnd Function2 查表法查表法的优缺点与计算法的正好相反。为了便于比较，这里所有的假定与计算法的完全相同，都而在窗体上放置一个Command1的按钮，其代码部分与上面的也完全一致。下面只介绍CRC函数的编写源代码。Private Function CRC16(data() As Byte) As StringDim CRC16Hi As ByteDim CRC16Lo As ByteCRC16Hi = &HFFCRC16Lo =&HFFDim i As IntegerDim iIndex As LongFor i = 0 To UBound(data)iIndex = CRC16Lo Xor data(i)CRC16Lo = CRC16Hi Xor GetCRCLo(iIndex)低位处理CRC16Hi =GetCRCHi(iIndex)高位处理Next IDim ReturnData(1) As ByteReturnData(0) = CRC16HiCRC高位ReturnData(1) =CRC16LoCRC低位CRC16 = ReturnDataEnd FunctionCRC低位字节值表Function GetCRCLo(Ind As Long) As ByteGetCRCLo = Choose(Ind + 1, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80,&H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0,&HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40,&H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40)End FunctionCRC高位字节值表Function GetCRCHi(Ind As Long) As ByteGetCRCHi = Choose(Ind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