用C語言實現CRC校驗計算

在編寫數據傳輸程序時，數據容錯是一個非常重要的問題。循環冗余位校驗（CycliclRedundncyCheck英文簡稱CRC）是目前運用非常廣泛的一種數據容錯方法，在數據傳輸，數據壓縮等領域運用極其廣泛。CRC的實現分為硬件和軟件兩種方法，其中軟件實現的關鍵在于計算速度。如果單純模擬硬件實現方法，則計算速度較慢。筆者在編制一個數據通訊軟件中，運用了一種新穎的查表法計算CRC，速度很快，效果極佳。

首先介紹其原理，如果每次參與CRC計算的信息為一個字節，該信息字節加到16位的累加器中去時，只有累加器的高8位或低8位與信息字節相互作用（異或），相互作用（異或）的結果記為組合值，那么累加器中的新值等于組合值加上（按模2異或）累加器中未改變的那一半即為新的CRC值。

組合值只有256種可能，因此可利用硬件模擬算法先算好它們的CRC值預先填入一張表中，該表的每一單元對應相對值的CRC。這樣就可以通過查表法來計算CRC值，以便大大提高CRC運算的速度。下面給出用Ｃ語言編制的計算程序。

首先將CRC生成多項式及CRC值表定義為一個頭文件CRC.H：

#defineCRC_CCITT0x1021//CCITT多項式

#defineREV_CCITT0x8408//反轉CCITT多項式

#defineCRC160x8005//CRC16多項式

#defineREV_CRC160x

001//反轉CRC16多項式

unsignedshortcrc_tble[256];　//CRC值表

注：16位CCITT多項式（X16+X12+X5+1）和16位CRC16多項式（X16+X15+X2+1）為兩種最常用的CRC多項式。反轉多項式是指在數據通訊時，信息字節先傳送或接收低位字節，如重新排位影響CRC計算速度，故設反轉多項式。

造表和查表法CRC計算函數。

#include"crc.h"

voidmk_crctble(unsignedshortgenpoly)

unsignedshortcrc_tble[256];

unsignedshort

ccnum=0;

unsignedshorti,j,k;

for(i=0,k=0;i256;i++,k++)

　　　i=8;

for(j=8;j>0;j--)

　　　　　　　if((i^ccnum)0x8000)

ccnum=(

ccnum=1)^genpoly;

　　　　　　　else

ccnum=1;

　　　i=1;　　　

crc_tble[k]=

ccnum;　　　

voidcrc_upd

te(unsignedshortd

t

,unsignedshort

ccnum)

ccnum=(

ccnum=8)^crc_tble[(

ccnum>>8)^d

t];　

注：genpoly為CRC多項式，

ccnum為累加器值（即為新的CRC值），d

t

為參與CRC計算的信息。



參考文獻：

【1】顧慰文，《糾錯碼及其在計算機系統中的應用》，人民郵電出版社，1980。

【2】J.P.Roth,W.G.Bouricius:Progrmmedlgorithmstocomputetests

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Electron.Comput.,EC- 16,No.5,pp.567-580(1977)

【3】JoeCmpell:CProgrmmer'sGuidetoSerilCommuniction.(1988)