CRC校验码的理解+CRC校验码算法代码

本是古典何须时尚 2022-08-17 14:23 278阅读 0赞

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。(以上摘自百度百科)

**CRC校验码的计算过程:**

1,先约定一个校验码。这里有个个人理解:校验码与生成多项式的关系:校验码=生成多项式右移一位

常见的CRC生成多项式码有:  
crc\_4:10011  
crc\_8:100110001  
crc\_16:11000000000000101

2,将信息码左移校验码长度个单位，即在信息码后面补N-1个0 ，N为多项式长度(注意这两种表示方法)

3,将补0的信息码与多项式码进行异或运算 额，具体点吧:

(1)先将信息码与多项式码高位对齐，进行异或运算

(2)上一步得到的余数的首位如果为0左移一位，为1就转到(1)

(3)重复以上两步，直到余数的长度为校验码的长度

(4)得到的就是CRC校验码

当然，这只是理论上的计算方法，更不是CRC校验码的原理，CRC校验码的原理是多项式的各种操作~这里就不多讲了,网上资料很多

那么用JAVA程序来实现这个过程就有点麻烦了,为了直观，我用整型数组来装01信号与多项式码，为此我定义了异或操作,左右移操作，补0操作。具体见代码注脚。

(本人水平有限,欢迎指正)

//说明:本代码可以实现任何01信号串的CRC校验码的计算
    //只需输入待定信号与约定的多项式码即可得到CRC校验码
    //常见的CRC多项式码有:
    //crc_4:10011
    //crc_8:100110001
    //crc_16:11000000000000101
    import java.util.Scanner;
    
    public class MyCrc {
    	public static void main(String args[]) {
    		System.out.println("输入信号:（如1100100）:");
    		int a[]=jieShou();                            //将输入的数字串用整型数组接收
    		System.out.println("输入多项式码:（如1011）:");
    		int g[]=jieShou();                            //接收多项式码
    		int glength=g.length-1;                       //多项式码-1=校验码长度
    		a=jiaWei(a, glength);                         //给信息码后面补校验码长度个0
    		g=jiaWei(g, a.length-g.length);               //给多项式码长度补0，让其长度=补0后的信息码
    		
    //进行CRC的计算
    		while (a.length>glength) {                    //直到a的长度等于校验码的长度(就是要附加的校验码长度)
    			if (a[0]==0) {                            //首端是否为0
    				a=zuoYi(a);                           //左移
    				g=youYi(g);                           //多项式码右移
    			}
    			else {
    				a=yiHuo(a, g);	               	      //异或
    			}
    		}
    		
    		System.out.println("校验码为:");
    		show(a);     
    	}
    	
    public static int[] jieShou() {                       //接收01字符串并转存成整型数组
    		String s;
    		Scanner d=new Scanner(System.in);
    		s=d.next();
    		char[] q=s.toCharArray();
    		int temp[]=new int[q.length];
    		for (int j = 0; j < q.length; j++) {
    			temp[j]= Integer.parseInt(String.valueOf(q[j]));;
    		}
    		return temp;
    	}
    	
    public static int[] yiHuo(int[] a,int[] b) {          //异或操作
    		int temp[]=new int[a.length];
    		for (int j = 0; j < a.length; j++) {
    			if (a[j]-b[j]<0) {
    				temp[j]=b[j]-a[j];
    			}
    			else {
    				temp[j]=a[j]-b[j];
    			}
    		}
    		return temp;
    	}
    	
    	public static int[] jiaWei(int[] a,int b) {        //补0操作
    		int temp[]=new int[a.length+b];
    		for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    			temp[i]=a[i];
    		}
    		return temp;	
    	}
    	
    	public static int[] zuoYi(int[] a) {              //左移操作
    		int temp[]=new int[a.length-1];
    	    for(int i=0;i<a.length-1;i++){                //依次向前赋值
    	        a[i] = a[i+1];}
    		for (int i = 0; i < temp.length; i++) {       //去尾
    			temp[i]=a[i];
    		}
    		return temp;
    		}
    
    	public static int[] youYi(int[] a) {              //右移操作
    		int temp[]=new int[a.length-1];
    	    for(int i=a.length-1;i>0;i--){                //依次向后赋值
    	        a[i] = a[i-1]; }
    		for (int i = 0; i < temp.length; i++) {       //去尾
    			temp[i]=a[i+1];
    		}
    		return temp;
    		}
    
    	public static void show(int[] a) {                //打印
    			for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    				System.out.print(a[i]);
    			}
    			System.out.print("\n");
    		}
    }

附

### [CRC的校验原理 ][CRC_] ###

### [最详细易懂的CRC-16校验原理][CRC-16] ###

向程序员致敬

###     ###

[CRC_]: http://blog.163.com/du_minchao@126/blog/static/107495394201075114028606/
[CRC-16]: http://zhangxu1018.blog.sohu.com/161752060.html