1　引　言

　　在單片機(jī)的近、遠(yuǎn)程通信中,，為了確保傳輸報(bào)文（數(shù)據(jù)和信息）的正確性和加快報(bào)文的傳輸速度,，采用CRC算法。在信道上傳輸?shù)拿恳粋€(gè)字節(jié),，通過CRC算法校驗(yàn),，從參數(shù)表中獲得其校驗(yàn)值，使報(bào)文無差錯(cuò)地快速傳輸,。

　　單片機(jī)之間有／無線載波電路進(jìn)行單播（點(diǎn)對點(diǎn)）通信,，或通過專用程控交換機(jī)連接單片機(jī)組成的有／無線局域網(wǎng)進(jìn)行單播或廣播（多點(diǎn)對多點(diǎn)）通信，都要實(shí)現(xiàn)報(bào)文的快速交換,。一個(gè)最關(guān)鍵的問題就是要解決傳輸報(bào)文的誤碼問題,。常用的方法是設(shè)計(jì)有效的硬件驅(qū)動(dòng)電路和編制相應(yīng)的監(jiān)控軟件。CRC算法不需要設(shè)計(jì)專門的硬件驅(qū)動(dòng)電路,，而是直接依靠設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件的辦法,，對報(bào)文進(jìn)行快速的校驗(yàn)來提高報(bào)文的傳輸速度，并保證報(bào)文的可靠傳輸,。

　　CRC算法能進(jìn)行單個(gè)報(bào)文和分組報(bào)文傳輸?shù)男ｒ?yàn),；在分組報(bào)文的傳輸中，對每一個(gè)分組報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),，如果正確接收,，則將此組報(bào)文存入緩沖區(qū)；否則記下此分組報(bào)文的組號,，等所有的分組報(bào)文傳輸完后,，再統(tǒng)計(jì)接收失敗的組數(shù)，將失敗的分組報(bào)文的組號傳輸?shù)桨l(fā)送端的單片機(jī),，請求重發(fā)失敗的分組報(bào)文,。報(bào)文全部接收正確后，在緩沖區(qū)中合并所有的分組，形成一個(gè)完整的報(bào)文,，傳輸給接收端的單片機(jī),，這樣就能減少傳輸?shù)臅r(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性,。

　　2　CRC算法的原理

　　國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)推薦的CRC—CCITT生成多項(xiàng)式（G（x））有多種,，這里選取約定的生成多項(xiàng)式G（x）＝x16＋x12＋x5＋1 來制造CRC校驗(yàn)的參數(shù)表。CRC約定的校驗(yàn)規(guī)則是：讓需要校驗(yàn)的報(bào)文代碼（M（x））能為G（x）除盡,。如果除得盡,，表明代碼正確；如果除不盡,，余數(shù)（R（x））將指明出錯(cuò)位所在的位置,。在單片機(jī)的通信中，一般要在內(nèi)存中開辟緩沖區(qū)存放報(bào)文代碼,，涉及的單片機(jī)發(fā)送端／接收端硬件電路框圖見圖1,。

　　在發(fā)送端的單片機(jī)中，通過對傳輸報(bào)文的字節(jié)進(jìn)行CRC編碼,，得到一個(gè)16進(jìn)制的編碼值,，并將該值存放于傳輸報(bào)文的最后，一并傳輸給接收端的單片機(jī),。

　　接收端單片機(jī)收到報(bào)文后,，采用CRC校驗(yàn)，也得到一個(gè)16進(jìn)制校驗(yàn)值,，將該校驗(yàn)值和傳輸來的編碼值進(jìn)行比較,，如果相等，證明傳輸無誤,，向發(fā)送端發(fā)送一個(gè)接收正確的應(yīng)答信號,；否則接收到的報(bào)文有誤碼，并向發(fā)送端發(fā)送請求重發(fā)的應(yīng)答信號,，也就是ARQ方式,。重發(fā)的次數(shù)由程序設(shè)計(jì)者來定，但一般最好定為3次重發(fā),。重發(fā)的次數(shù)太多,，則此信道長期被占用，影響別的單位和自身的通信,；重發(fā)次數(shù)太少，在信道干擾太大及不穩(wěn)定的情況下不能正確的接收,。

　　3　CRC算法程序設(shè)計(jì)

　　3．1　CRC算法描述

　　校驗(yàn)一個(gè)報(bào)文,，令不同的變量存放校驗(yàn)值和中間結(jié)果，依次從緩沖區(qū)中取報(bào)文的每一個(gè)字節(jié)，經(jīng)過運(yùn)算,，就可以從參數(shù)表中獲得相應(yīng)的校驗(yàn)值,，直到此報(bào)文被校驗(yàn)完。

　　1　引　言

　　在單片機(jī)的近,、遠(yuǎn)程通信中,，為了確保傳輸報(bào)文（數(shù)據(jù)和信息）的正確性和加快報(bào)文的傳輸速度，采用CRC算法,。在信道上傳輸?shù)拿恳粋€(gè)字節(jié),，通過CRC算法校驗(yàn)，從參數(shù)表中獲得其校驗(yàn)值,，使報(bào)文無差錯(cuò)地快速傳輸,。

　　單片機(jī)之間有／無線載波電路進(jìn)行單播（點(diǎn)對點(diǎn)）通信，或通過專用程控交換機(jī)連接單片機(jī)組成的有／無線局域網(wǎng)進(jìn)行單播或廣播（多點(diǎn)對多點(diǎn)）通信,，都要實(shí)現(xiàn)報(bào)文的快速交換,。一個(gè)最關(guān)鍵的問題就是要解決傳輸報(bào)文的誤碼問題。常用的方法是設(shè)計(jì)有效的硬件驅(qū)動(dòng)電路和編制相應(yīng)的監(jiān)控軟件,。CRC算法不需要設(shè)計(jì)專門的硬件驅(qū)動(dòng)電路,，而是直接依靠設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件的辦法，對報(bào)文進(jìn)行快速的校驗(yàn)來提高報(bào)文的傳輸速度,，并保證報(bào)文的可靠傳輸,。

　　CRC算法能進(jìn)行單個(gè)報(bào)文和分組報(bào)文傳輸?shù)男ｒ?yàn)；在分組報(bào)文的傳輸中,，對每一個(gè)分組報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),，如果正確接收，則將此組報(bào)文存入緩沖區(qū),；否則記下此分組報(bào)文的組號,，等所有的分組報(bào)文傳輸完后，再統(tǒng)計(jì)接收失敗的組數(shù),，將失敗的分組報(bào)文的組號傳輸?shù)桨l(fā)送端的單片機(jī),，請求重發(fā)失敗的分組報(bào)文。報(bào)文全部接收正確后,，在緩沖區(qū)中合并所有的分組,，形成一個(gè)完整的報(bào)文，傳輸給接收端的單片機(jī),，這樣就能減少傳輸?shù)臅r(shí)間,，提高系統(tǒng)的可靠性。

　　2　CRC算法的原理

　　國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)推薦的CRC—CCITT生成多項(xiàng)式（G（x））有多種,，這里選取約定的生成多項(xiàng)式G（x）＝x16＋x12＋x5＋1 來制造CRC校驗(yàn)的參數(shù)表,。CRC約定的校驗(yàn)規(guī)則是：讓需要校驗(yàn)的報(bào)文代碼（M（x））能為G（x）除盡。如果除得盡，表明代碼正確,；如果除不盡,，余數(shù)（R（x））將指明出錯(cuò)位所在的位置。在單片機(jī)的通信中,，一般要在內(nèi)存中開辟緩沖區(qū)存放報(bào)文代碼,，涉及的單片機(jī)發(fā)送端／接收端硬件電路框圖見圖1。

　　在發(fā)送端的單片機(jī)中,，通過對傳輸報(bào)文的字節(jié)進(jìn)行CRC編碼,，得到一個(gè)16進(jìn)制的編碼值，并將該值存放于傳輸報(bào)文的最后,，一并傳輸給接收端的單片機(jī),。

　　接收端單片機(jī)收到報(bào)文后，采用CRC校驗(yàn),，也得到一個(gè)16進(jìn)制校驗(yàn)值,，將該校驗(yàn)值和傳輸來的編碼值進(jìn)行比較，如果相等,，證明傳輸無誤,，向發(fā)送端發(fā)送一個(gè)接收正確的應(yīng)答信號；否則接收到的報(bào)文有誤碼,，并向發(fā)送端發(fā)送請求重發(fā)的應(yīng)答信號,，也就是ARQ方式。重發(fā)的次數(shù)由程序設(shè)計(jì)者來定,，但一般最好定為3次重發(fā),。重發(fā)的次數(shù)太多，則此信道長期被占用,，影響別的單位和自身的通信,；重發(fā)次數(shù)太少，在信道干擾太大及不穩(wěn)定的情況下不能正確的接收,。

　　3　CRC算法程序設(shè)計(jì)

　　3．1　CRC算法描述

　　校驗(yàn)一個(gè)報(bào)文,，令不同的變量存放校驗(yàn)值和中間結(jié)果，依次從緩沖區(qū)中取報(bào)文的每一個(gè)字節(jié),，經(jīng)過運(yùn)算,，就可以從參數(shù)表中獲得相應(yīng)的校驗(yàn)值，直到此報(bào)文被校驗(yàn)完,。

　　3．2　CRC算法C語言程序清單

　　CRC參數(shù)表如下：

　　Const byte crcclar［512］＝｛0x00,，0x00，0x89,，0x10,，0x12,，0x21，0x9b,，0x31，0x24,，0x42,，0xad， 0x52,，0x36,，0x63，0xbf,，0x73,，0x48，0x84,，0xc1,，0x94，0x5a,，0xa5,，0xd3，0xb5,，0x6c,， 0xc6，0xe5,，0xd6,，0x7e，0xe7,，0xf7,，0xf7，0x81,，0x00,，0x08，0x10,，0x93,，0x21，0x1a,， 0x31,，0xa5，0x42,，0x2c,，0x52,，0xb7，0x63,，0x3e,，0x73，0xc9,，0x84,，0x40，0x94,，0xdb,， 0xa5，0x52,，0xb5,，0xed，0xc6,，0x64,，0xd6，0xff,，0xe7,，0x76，0xf7,，0x02,，0x01，0x8b,， 0x11,，0x10，0x20,，0x99,，0x30，0x26,，0x43,，0xaf，0x53,，0x34,，0x62，0xbd,，0 x72,，0x4a，0x85,，0xc3,，0x95,，0x58，0xa4,，0xd1,，0xb4，0x6e,，0xc7,，0xe7，0xd7,，0x7c， 0xe6,，0xf5,，0xf6，0x83,，0x01,，0x0a，0x11,，0x91,，0x20，0x18,，0x30,，0 xa7，0x43,，0x2e,，0x53，0xb5,，0x62,，0x3c，0x72,，0xcb,，0x85，0x42,，0 x95,，0xd9，0xa4,，0x50,，0xb4，0xef,，0xc7,，0x66,，0xd7，0 xfd,，0xe6,，0x74，0xf6,，0x04,，0x02，0x8d,，0x12,，0x16，0x23,，0x9f,，0x33，0x20,，0x40,， 0xa9，0x50,，0x32,，0x61，0xbb,，0x71,，0x4c，0x86,，0 xc5,，0x96，0x5e,，0xa7,，0xd7，0xb7,，0x68,，0xc4，0xe1,，0xd4,，0x7a，0xe5,，0xf3,，0xf5， 0x85,，0x02,，0x0c,，0x12，0x97,，0x23,，0x1e，0x33,，0xa1,，0x40，0 x28,，0x50,，0xb3，0x61,，0x3a,，0x71，0xcd,，

　　0 x86，0 x44,，0x96,，0xdf，0xa7,，0x56,，0xb7，0xe9,，0xc4,，0x60，0xd4,，0xfb,，0xe5，0x72,，0xf5,， 0x06，0 x03,，0x8f,，0x13，0x14,，0x22,，0x9d，0x32,，0x22,，0x41,，0xab，0x51,，0x30,，0x60，0xb9,，0 x70,，0x4e，0x87,，0xc7,，0x97，0x5c,，0xa6,，0 xd5，0xb6,，0x6a,，0xc5，0xe3,，0xd5,，0x78，　　0xe4,，0xf1,，0xf4，0x87,，0x03,，0x0e，0x13,， 0x95,，0x22，0x1c,，0x32,，0xa3，0x41,，0x2a,，0 x51，0xb1,，0x60,，0x38，0x70，0xcf,，0x87,，0x46，0x97,，0xdd,，0xa6，0x54,，0xb6,，0xeb， 0xc5,，0x62,，0xd5，0xf9,，0xe4,，0x70，0xf4,，0x08,，0x04，0x81,，0x14,，0x1a，0x25,，0 x93，0x35,，0x2c,，0x46，0xa5,，0x56,，0x3e，0x67,，0xb7,，0x77，0x40,，0x80,，0xc9，0x90,， 0x52,，0xa1，0xdb，0xb1,，0x64,，0xc2，0xed,，0xd2,，0x76，0xe3,，0xff,，0xf3，0x89,，0x04,， 0x00，0x14,，0x9b,，0x25，0x12,，0x35,，0xad，0x46,，0x24,，0x56，0xbf,，0x67,，0x36，0x77,， 0xc1,，0x80，0x48,，0x90,，0xd3，0xa1,，0x5a,，0xb1，0xe5,，0xc2,，0x6c，0xd2,，0xf7,，0xe3,， 0x7e，0xf3,，0x0a,，0x05，0x83,，0x15,，0x18，0x24,，0x91,，0x34，0x2e,，0x47,，0 xa7，0x57,，0x3c,，0x66，0xb5,，0x76,，0x42，0x81,，0xcb,，0x91，0x50,，0xa0,，0 xd9，0xb0,，0x66,，0xc3，0xef,，0xd3，0x74,，0xe2,，0xfd，0xf2,，0x8b,，0x05，0x02,，0x15,， 0x99，0x24，0x10,，0 x34,，0xaf，0x47,，0x26,，0x57，0xbd,，0x66,，0x34，0x76,，0xc3,，0x81，0x4a,，0x91,，0xd1， 0xa0,，0x58,，0xb0，0xe7,，0xc3,，0x6e，0xd3,，0xf5,，0xe2，0x7c,，0xf2,，0x0c，0x06,，0x85,， 0x16，0x1e,，0x27,，0 x97，0x37,，0x28,，0 x44，0xa1,，0x54,，0x3a,，0x65，0xb3,，0x75,，0x44，0x82,，0xcd,，0x92，0x56,，0xa3,，0xdf， 0xb3,，0 x60,，0 xc0，0xe9,，0xd0,，0x72，0xe1,，0xfb,，0xf1，0x8d,，0x06,，0x04，0x16,，0x9f,，0x27，0x16,， 0x37,，0xa9，0x44,，0 x20,，0x54，0xbb,，0x65,，0x32，0x75,，0xc5，0x82,，0x4c,，0x92,，0xd7，0xa3,，0x5e,，0xb3， 0xe1,，0xc0,，0x68，0xd0,，0 xf3,，0xe1，0x7a,，0xf1,，0x0e，0x07,，0x87,，0x17，0x1c,，0x26,，0x95，0x36,，0x2a,，0x45， 0xa3,，0x55,，0x38，0x64,，0xb1,，0x74，0x46,，0x83,，0xcf，0x93,，0x54,，0xa2，0xdd,，0xb2,， 0x62，0xc1,，0xeb,，0xd1,，0x70，0xe0,，0xf9,，0xf0，0x8f,，0x07,，0x06，0x17,，0x9d,，0x26， 0x14,，0x36,，0xab，0 x45,，0x22,，0x55，0xb9,，0x64,，0x30，0x74,，0xc7,，0x83，0x4e,，0x93,，0xd5，0xa2,，0x5c,， 0xb2，0xe3,，0xc1,，0x6a，0xd1,，0xf1,，0xe0，0x78,，0xf0｝,；

　　＃define　BUFLEN　512　　／＊－－緩沖區(qū)大小———＊／

　?。efine　ETB?。╞yte）0x20　／＊——報(bào)文結(jié)束符——＊／

　　byte　crc0＝0,，crc1＝0；　?。?mdash;——字節(jié)變量———＊／

　　void main（void）

　?。。?mdash;——根據(jù)要求編寫主程序,，調(diào)用crcvalue（）子程序———＊／?。?/p>

　　word crcvalue（byte＊crcbuf）　／＊計(jì)算報(bào)文的CRC值,，crcbuf是緩沖區(qū)＊／

　?。ord count；

　　for（crc0＝crc1＝0,，count＝1,；crcbuf［count］！＝ETB＆＆count

　?。糂UFLEN,；count＋＋）

　　crccount（crcbuf［count］）；

　　if（count＋4＞＝BUFLEN）return 0,；　　crccount（crcbuf［count］）,；

　　crcbuf（＋＋count）＝crc0；crcbuf（＋＋count）＝crc1,；crcbuf（＋＋

　　count）＝crc0,；

　　crcbuf（＋＋count）＝crc1；crcbuf（＋＋count）＝crc0,；crcbuf（＋＋

　　count）＝crc1,；

　　return　　＋＋count,；　?。?/p>

　　viod crccount（byte crc100）　／＊計(jì)算一個(gè)字節(jié)的CRC值＊／

　?。　yte　　crc10,，crc11，crc20,，crc21,；　　word crclen；

　　crclen＝（word）crc100；　crclen＝（crclen＆0xff）＜＜1,；　crc10＝crcclar

　?。踓rclen＋＋］；

　　crc11＝crcclar［crclen＋＋］,；　crc11＝crc100＾crc0＾crc11,；

　　crc10＝crc1 ＾crc10；

　　crclen＝（word）crc0,；　crclen＝（crclen＆0xff）＜＜1,；　crc20＝

　　crcclar［crclen＋＋］；

　　crc21＝crcclar［crclen＋＋］,；　crc0＝drd＾crc20,；　crc1＝crc11＾

　　crc21；　?。?/p>

　　4　CRC算法的優(yōu)缺點(diǎn)

　　用軟件實(shí)現(xiàn)的CRC算法,，其主要優(yōu)點(diǎn)是突出了一個(gè)“快”字，為了提高校驗(yàn)速度,，把參數(shù)表和應(yīng)用程序一起寫入單片機(jī)的EPROM內(nèi),，當(dāng)進(jìn)行CRC校驗(yàn)時(shí)，對需要發(fā)送的每一字節(jié),，按上述的方法進(jìn)行計(jì)算,，就可得到該字節(jié)的校驗(yàn)值。從而提高了速度,，較好地克服了異步傳輸中校驗(yàn)和發(fā)送時(shí)間很不匹配的矛盾,。

　　CRC算法的缺點(diǎn)是由于要存儲(chǔ)512字節(jié)的參數(shù)表，需要更多的存儲(chǔ)空間,，但是在單片機(jī)的應(yīng)用中,，這種以空間換取時(shí)間的方法是值得提倡的。

　　5　結(jié)束語

　　CRC算法能很好地解決傳輸報(bào)文過程中的校驗(yàn)問題,，在8031,，80C196，80188等CPU控制的單片機(jī)中,，進(jìn)行了大量的有／無線傳輸報(bào)文實(shí)驗(yàn),，在300BPS，600BPS,，1200BPS,，2400BPS，4800BPS的波特率下,，CRC算法都能很好地進(jìn)行校驗(yàn),，提高了傳輸速度。

　　［參考文獻(xiàn)］

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　?。?］　俸遠(yuǎn)禎,，等．計(jì)算機(jī)組成原理［M］．電子工業(yè)出版社，1996．8．

　?。?］　Herbert Schildt．最新C語言大全［M］．中科院希望高級電腦技術(shù)公司，1991．5．