请详细讲解循环冗余码CRC

pan2009 2003-08-31 11:02:22

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请详细讲解循环冗余码CRC

循环冗余校验 CRC 的算法分析和程序实现
西南交通大学计算机与通信工程学院刘东
摘要通信的目的是要把信息及时可靠地传送给对方，因此要求一个通信系统传输消息必须可靠
与快速，在数字通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾。为了解决可靠性，通信系统都采用了差错
控制。本文详细介绍了循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）的差错控制原理及其算法实
现。
关键字通信循环冗余校验 CRC-32 CRC-16 CRC-4
概述
在数字通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾。若要求快速，则必然使得每个数据码元所占地
时间缩短、波形变窄、能量减少，从而在受到干扰后产生错误地可能性增加，传送信息地可靠性下
降。若是要求可靠，则使得传送消息地速率变慢。因此，如何合理地解决可靠性也速度这一对矛盾，
是正确设计一个通信系统地关键问题之一。为保证传输过程的正确性，需要对通信过程进行差错控
制。差错控制最常用的方法是自动请求重发方式（ARQ）、向前纠错方式（FEC）和混合纠错（HEC）。
在传输过程误码率比较低时，用FEC 方式比较理想。在传输过程误码率较高时，采用FEC 容易出
现“乱纠”现象。HEC 方式则式ARQ 和FEC 的结合。在许多数字通信中，广泛采用ARQ 方式，
此时的差错控制只需要检错功能。实现检错功能的差错控制方法很多，传统的有：奇偶校验、校验
和检测、重复码校验、恒比码校验、行列冗余码校验等，这些方法都是增加数据的冗余量，将校验
码和数据一起发送到接受端。接受端对

CRC校验（循环冗余校验）小知识 CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。 CRC算法参数模型解释： NAME：参数模型名称。 WIDTH：宽度，即CRC比特数。 POLY：生成项的简写，以16进制表示。例如：CRC-32即是0x04C11DB7，忽略了最高位的"1"，即完整的生成项是0x104C11DB7。 INIT：这是算法开始时寄存器（crc）的初始化预置值，十六进制表示。 REFIN：待测数据的每个字节是否按位反转，True或False。 REFOUT：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转，True或False。 XOROUT：计算结果与此参数异或后得到最终的CRC值。 CRC-16/MODBUS x6 + x5 + x2 + 1 16 8005 FFFF 0000

该文档图片相当清晰，是彩色的。内容讲解以实际例子为基础讲解，容易理解。讲出循环冗余码的实际应用，如：CRC-8等、还有在局域网和广域网的应用环境。另外还讲解了循环冗余码的硬件实现，从复杂的讲到实际简化的。只是在硬件实现和原理推导上有点小问题，需要点耐心。但硬件部分脱离整个内容，不看它不影响整篇内容。希望给朋友带来点好处。

CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。 CRC算法参数模型解释： NAME：参数模型名称。 WIDTH：宽度，即CRC比特数。 POLY：生成项的简写，以16进制表示。例如：CRC-32即是0x04C11DB7，忽略了最高位的"1"，即完整的生成项是0x104C11DB7。 INIT：这是算法开始时寄存器（crc）的初始化预置值，十六进制表示。 REFIN：待测数据的每个字节是否按位反转，True或False。 REFOUT：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转，True或False。 XOROUT：计算结果与此参数异或后得到最终的CRC值。

循环冗余校验码(CRC)是通信协议中一种重要的检测方法,本文档详细讲述CRC16的原理及数学计算,另有相关程序代码供读者参考

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