modbus-crc16——c语言

为确保消息数据的完整性，除了验证消息CRC之外，建议实现检查串行端口（UART）成帧错误的代码。如果接收消息中的CRC与接收设备计算的CRC不匹配，则应忽略该消息。下面的C语言代码片段显示了如何使用逐位移位和异或运算来计算Modbus消息CRC。使用消息帧中的每个字节计算CRC，除了包含CRC本身的最后两个字节。

参考：https://www.cnblogs.com/skullboyer/p/8342167.html

一、CRC16校验码的使用

　　现选择最常用的CRC-16校验，说明它的使用方法。

　　根据Modbus协议，常规485通讯的信息发送形式如下：

　　地址 功能码 数据信息 校验码

　　1byte 1byte nbyte 2byte

　　CRC校验是前面几段数据内容的校验值，为一个16位数据，发送时，低8位在前，高8为最后。

　　例如：信息字段代码为： 1011001，校验字段为：1010。

　　发送方：发出的传输字段为： 1 0 1 1 0 0 1 1 0 10

　　信息字段 校验字段

　　接收方：使用相同的计算方法计算出信息字段的校验码，对比接收到的实际校验码，如果相等及信息正确，不相等则信息错误；或者将接受到的所有信息除多项式，如果能够除尽，则信息正确。

 

三、CRC16常见几个标准的算法

 

　　CRC16常见的标准有以下几种，被用在各个规范中，其算法原理基本一致，就是在数据的输入和输出有所差异，下边把这些标准的差异列出，并给出C语言的算法实现。

 

　　CRC16_CCITT：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

 

　　CRC16_CCITT_FALSE：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0xFFFF，低位在后，高位在前，结果与0x0000异或

 

　　CRC16_XMODEM：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在后，高位在前，结果与0x0000异或

 

　　CRC16_X25：多项式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

 

　　CRC16_MODBUS：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

 

　　CRC16_IBM：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0x0000异或

 

　　CRC16_MAXIM：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

 

　　CRC16_USB：多项式x16+x15+x5+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在后，结果与0xFFFF异或

 

 

四、CRC16的算法原理及程序

 

　　1.根据CRC16的标准选择初值CRCIn的值。

 

　　2.将数据的第一个字节与CRCIn高8位异或。

 

　　3.判断最高位，若该位为 0 左移一位，若为 1 左移一位再与多项式Hex码异或。

 

　　4.重复3直至8位全部移位计算结束。

 

　　5.重复将所有输入数据操作完成以上步骤，所得16位数即16位CRC校验码。

 

　　根据算法原理与标准要求就能简单的写出具体程序：

 

二、CRC16校验码计算方法

　　常用查表法和计算法。计算方法一般都是：

　　（1）、预置1个16位的寄存器值0xFFFF，称此寄存器为CRC寄存器；

　　（2）、把第一个8位二进制数据（既通讯信息帧的第一个字节）与16位的CRC寄存器的低

　　8位相异或，把结果放于CRC寄存器，高八位数据不变；

　　（3）、把CRC寄存器的内容右移一位（朝高位）用0填补最高位，并检查右移后的移出位；

　　（4）、如果移出位为0：重复第3步（再次右移一位）；如果移出位为1，CRC寄存器与一多

　　项式（A001）进行异或；

　　（5）、重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；

　　（6）、重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；

　　（7）、将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位CRC寄存器的高、低

　　字节进行交换；

　　（8）、最后得到的CRC寄存器内容即为：CRC码。

　　以上计算步骤中的多项式A001是8005按位颠倒后的结果。

 

unsigned int CRC16_2(unsigned char *buf, int len)
{
    unsigned int crc = 0xFFFF;
    for (int pos = 0; pos < len; pos++)
    {
        crc ^= (unsigned int)buf[pos]; // XOR byte into least sig. byte of crc
        for (int i = 8; i != 0; i--)   // Loop over each bit
        {
            if ((crc & 0x0001) != 0)   // If the LSB is set
            {
                crc >>= 1; // Shift right and XOR 0xA001
                crc ^= 0xA001;
            }
            else // Else LSB is not set
            {
                crc >>= 1;    // Just shift right
            }
        }
    }

    //高低字节转换
    crc = ((crc & 0x00ff) << 8) | ((crc & 0xff00) >> 8);
    return crc;
}‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍