VB下如何編寫CRC校驗程序

2024-07-21 02:20:48

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供稿：網友

隨著計算機技術的不斷發展，在現代工業中，利用微機進行數據通訊的工業控制應用得也越來越廣泛。由于傳輸距離、現場狀況等諸多可能出現的因素影響，計算機與受控設備之間的通訊數據常會發生無法預測的錯誤。為了防止錯誤所帶來的影響，一般在通訊時采取數據校驗的辦法，而循環冗余碼校驗是最常用的校驗方法之一。

一、循環冗余碼校驗原理

　　循環冗余碼校驗英文名稱為cyclical redundancy check，簡稱crc。它是利用除法及余數的原理來作錯誤偵測（error detecting）的。實際應用時，發送裝置計算出crc值并隨數據一同發送給接收裝置，接收裝置對收到的數據重新計算crc并與收到的crc相比較，若兩個crc值不同，則說明數據通訊出現錯誤。

根據應用環境與習慣的不同，crc又可分為以下幾種標準：

　　①crc-12碼；

　　②crc-16碼；

　　③crc-ccitt碼；

　　④crc-32碼。

　　crc-12碼通常用來傳送6-bit字符串。crc-16及crc-ccitt碼則用是來傳送8-bit字符，其中crc-16為美國采用，而crc-ccitt為歐洲國家所采用。crc-32碼大都被采用在一種稱為point-to-point的同步傳輸中。

下面以最常用的crc-16為例來說明其生成過程。

　　crc-16碼由兩個字節構成，在開始時crc寄存器的每一位都預置為1，然后把crc寄存器與8-bit的數據進行異或，之后對crc寄存器從高到低進行移位，在最高位（msb）的位置補零，而最低位（lsb，移位后已經被移出crc寄存器）如果為1，則把寄存器與預定義的多項式碼進行異或，否則如果 lsb為零，則無需進行異或。重復上述的由高至低的移位8次，第一個8-bit數據處理完畢，用此時crc寄存器的值與下一個8-bit數據異或并進行如前一個數據似的8次移位。所有的字符處理完成后crc寄存器內的值即為最終的crc值。

　　下面為crc的計算過程：

　　1．設置crc寄存器，并給其賦值ffff(hex)。

　　2．將數據的第一個8-bit字符與16位crc寄存器的低8位進行異或，并把結果存入crc寄存器。

　　3．crc寄存器向右移一位，msb補零，移出并檢查lsb。

　　4．如果lsb為0，重復第三步；若lsb為1，crc寄存器與多項式碼相異或。

　　5．重復第3與第4步直到8次移位全部完成。此時一個8-bit數據處理完畢。

　　6．重復第2至第5步直到所有數據全部處理完成。

　　7．最終crc寄存器的內容即為crc值。

二、循環冗余碼校驗程序的編寫

　　明白了crc校驗碼的產生過程，編寫起程序來就非常容易了。由于visual basic的廣泛普及以及其在數據通訊中的重要地位，下面就以vb語言來編寫crc的生成程序，其它語言只需稍做修改即可。

　　編寫crc校驗程序有兩種辦法：一種為計算法，一種為查表法。下面對兩種方法分別討論。

　　1．計算法

　　計算法就是依據crc校驗碼的產生原理來設計程序。其優點是模塊代碼少，修改靈活，可移植性好。其缺點為計算量大。為了便于理解，這里假定了三位數據，而多項式碼為a001(hex)。

　　在窗體上放置一命令按鈕command1，并添加如下代碼：

　　private sub command1_click()

　　　dim crc() as byte

　　　dim d() as byte ’待傳輸數據

　　　redim d(2) as byte

　　　d(0) = 123

　　　d(1) = 112

　　　d(2) = 135

　　　crc = crc16(d) ’調用crc16計算函數

　　　’crc(0)為高位

　　　’crc(1)為低位

　　end sub

　　注意：在數據傳輸時crc的低位可能在前，而高位在后。

　　function crc16(data() as byte) as string

　　　dim crc16lo as byte, crc16hi as byte　　　’crc寄存器

　　　dim cl as byte, ch as byte　　　　　　　　’多項式碼&ha001

　　　dim savehi as byte, savelo as byte

　　　dim i as integer

　　　dim flag as integer

　　　crc16lo = &hff

　　　crc16hi = &hff

　　　cl = &h1

　　　ch = &ha0

　　　for i = 0 to ubound(data)

　　　　crc16lo = crc16lo xor data(i) ’每一個數據與crc寄存器進行異或

　　　　for flag = 0 to 7

　　　　　savehi = 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 ’如果高位字節最后一位為1

　　　　　　crc16lo = crc16lo or &h80　　　’則低位字節右移后前面補1

　　　　　end if　　　　　　　　　　　　　 ’否則自動補0

　　　　　if ((savelo and &h1) = &h1) then ’如果lsb為1，則與多項式碼進行異或

　　　　　　crc16hi = crc16hi xor ch

　　　　　　crc16lo = crc16lo xor cl

　　　　　end if

　　　　next flag

　　　next i

　　　dim returndata(1) as byte

　　　returndata(0) = crc16hi　　　　　　　’crc高位

　　　returndata(1) = crc16lo　　　　　　　’crc低位

　　　crc16 = returndata

　　end function

　　2．查表法

　　查表法的優缺點與計算法的正好相反。為了便于比較，這里所有的假定與計算法的完全相同，都而在窗體上放置一個command1的按鈕，其代碼部分與上面的也完全一致。下面只介紹crc函數的編寫源代碼。

　　private function crc16(data() as byte) as string

　　　dim crc16hi as byte

　　　dim crc16lo as byte

　　　crc16hi = &hff

　　　crc16lo = &hff

　　　dim i as integer

　　　dim iindex as long

　　　for i = 0 to ubound(data)

　　　　iindex = crc16lo xor data(i)

　　　　crc16lo = crc16hi xor getcrclo(iindex)　　　　’低位處理

　　　　crc16hi = getcrchi(iindex)　　　　　　　　　　’高位處理

　　　next i

　　　dim returndata(1) as byte

　　　returndata(0) = crc16hi　　　　’crc高位

　　　returndata(1) = crc16lo　　　　’crc低位

　　　crc16 = returndata

　　end function

　　’crc低位字節值表

　　function getcrclo(ind as long) as byte

　　　getcrclo = 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 function

　　’crc高位字節值表

　　function getcrchi(ind as long) as byte

　　　getcrchi = choose(ind + 1, &h0, &hc0, &hc1, &h1, &hc3, &h3, &h2, &hc2, &hc6, &h6, &h7, &hc7, &h5, &hc5, &hc4, &h4, &hcc, &hc, &hd, &hcd, &hf, &hcf, &hce, &he, &ha, &hca, &hcb, &hb, &hc9, &h9, &h8, &hc8, &hd8, &h18, &h19, &hd9, &h1b, &hdb, &had, &h1a, &h1e, &hde, &hdf, &h1f, &hdd, &h1d, &h1c, &hdc, &h14, &hd4, &hd5, &h15, &hd7, &h17, &h16, &hd6, &hd2, &h12, &h13, &hd3, &h11, &hd1, &hd0, &h10, &hf0, &h30, &h31, &hf1, &h33, &hf3, &hf2, &h32, &h36, &hf6, &hf7, &h37, &hf5, &h35, &h34, &hf4, &h3c, &hfc, &hfd, &h3d, &hff, &h3f, &h3e, &hfe, &hfa, &h3a, &h3b, &hfb, &h39, &hf9, &hf8, &h38, &h28, &he8, &he9, &h29, &heb, &h2b, &h2a, &hea, &hee, &h2e, &h2f, &hef, &h2d, &hed, &hec, &h2c, &he4, &h24, &h25, &he5, &h27, &he7, &he6, &h26, &h22, &he2, &he3, &h23, &he1, &h21, &h20, &he0, &ha0, &h60, _

&h61, &ha1, &h63, &ha3, &ha2, &h62, &h66, &ha6, &ha7, &h67, &ha5, &h65, &h64, &ha4, &h6c, &hac, &had, &h6d, &haf, &h6f, &h6e, &hae, &haa, &h6a, &h6b, &hab, &h69, &ha9, &ha8, &h68, &h78, &hb8, &hb9, &h79, &hbb, &h7b, &h7a, &hba, &hbe, &h7e, &h7f, &hbf, &h7d, &hbd, &hbc, &h7c, &hb4, &h74, &h75, &hb5, &h77, &hb7, &hb6, &h76, &h72, &hb2, &hb3, &h73, &hb1, &h71, &h70, &hb0, &h50, &h90, &h91, &h51, &h93, &h53, &h52, &h92, &h96, &h56, &h57, &h97, &h55, &h95, &h94, &h54, &h9c, &h5c, &h5d, &h9d, &h5f, &h9f, &h9e, &h5e, &h5a, &h9a, &h9b, &h5b, &h99, &h59, &h58, &h98, &h88, &h48, &h49, &h89, &h4b, &h8b, &h8a, &h4a, &h4e, &h8e, &h8f, &h4f, &h8d, &h4d, &h4c, &h8c, &h44, &h84, &h85, &h45, &h87, &h47, &h46, &h86, &h82, &h42, &h43, &h83, &h41, &h81, &h80, &h40)

　　end function

　　以上程序在win98，vb6下調試通過。

作者blog：http://blog.csdn.net/huitiansou/
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