CRC算法及工作原理

1、CRC算法及工作原理CRC检验 CRC校验实用程序库在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正 确，就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中， CRC是最著名的一种。 CRC 的全称是循环冗余校验，其特点是 : 检错能力极强，开销小，易于用编码器及检 测电路实现。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑，均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。因 而，在数据存储和数据通讯领域， CRC无处不在：著名的通讯协议 X.25 的 FCRC检验CRC校验实用程序库 在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不 得不采用检错的手段。在诸多检错手段中， C

2、RC是最著名的一种。 CRC的全称是 循环冗余校验，其特点是 : 检错能力极强，开销小，易于用 编码器 及检测电路实 现。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑，均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。因而，在数据 存储和数据通讯领域， CRC无处不在：著名的通讯协议 X.25 的 FCS（ 帧检错序列 ） 采用的是 CRC-CCITT，WinRAR、 NERO、 ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是 CRC3，2 磁盘驱动器的读写采用了 CRC16，通用的图像存储格式 GIF、TIFF 等也都用 CRC作为检错手段。CRC的本质是模 -2 除法的

3、余数，采用的除数不同， CRC的类型也就不一样。通 常， CRC的除数用生成多项式来表示。最常用的 CRC码的生成多项式如表 1 所 示。10A08800.GIF;表1.最常用的 CRC码及生成多项式 由于 CRC在通讯和数据处理软件中经常采用，笔者在实际工作中对其算法进行 了研究和比较，总结并编写了一个具有最高效率的 CRC通用程序库。该程序采 用查表法计算 CRC，在速度上优于一般的直接模仿硬件的算法，可以应用于通 讯和数据压缩程序。算法通常的 CRC算法在计算一个数据段的 CRC值时，其 CRC值是由求解每个数值的 CRC值的和对 CRC寄存器的值反复更新而得到的。这样，求解 CRC的速

4、度较 慢。通过对 CRC算法的研究，我们发现 :一个 8位数据加到 16位累加器中去， 只有累加器的高 8位或低 8位与数据相作用，其结果仅有 256种可能的组合 值。因而，我们可以用查表法来代替反复的运算，这也同样适用于CRC32的计算。本文所提供的程序库中，函数 crchware 是一般的 16 位 CRC的算法 ;mk- crctbl 用以在内存中建立一个 CRC数值表 ;crcupdate 用以查表并更新 CRC累加 器的值 ;crcrevhware 和 crcrevupdate 是反序算法的两个函 数 ;BuildCRCTable 、CalculateBlockCRC32 和 Upd

5、ateCharac terCRC32 用于 CRC32的计算。/* CRC.C CRC程序库 */#define CRCCCITT 0x1021#define CCITT-REV 0x8408#define CRC16 0x8005#define CRC16-REV 0xA001#define CRC32-POLYNOMIAL 0xEDB88320L/* 以上为 CRC除数的定义 */#define NIL 0#define crcupdate(d,a,t)*(a)=(*(a)& lt ;8)(d);#define crcupdate16(d,a,t)*(a)=(*(a)8(t)(*(a)(d)& amp;0x00ff)/* 以上两个宏可以代替函数 crcupdate 和 crcrevupdate */#include #include #include /* 函数 crchware 是传统的 CRC算法，其返回值 即 CRC值 */ unsigned short crchware(data,genpoly,accum)unsigned short data;/* 输入的数据 */unsigned short genpoly;/* CRC除数 */unsigned short accum;/* CRC