奇怪的CRC计算答案

【问题标题】：Strange CRC calculation奇怪的CRC计算
【发布时间】：2011-10-23 06:01:41
【问题描述】：

我要连接到一个设备（MODBUS 协议），我必须计算 CRC（CRC16）。该协议有标准实现，但我必须使用以下公式创建我的 CRC：

X15 + X2 + 1（这个公式有一个标准实现：X16 + X15 + X2 + 1）

我测试了 CRC 的不同值，但没有一个给出正确答案。我应该向端口写入一些字节，并且在这个字节串的末尾我应该写入两个 CRC 字节以获取我的设备信息。

【问题讨论】：

那么问题是什么？
我的问题是关于使用 X15+X2+1 公式找到 CRC 的正确方法，我应该如何将这些字节写入我的端口？我使用 C# (VS2010)，我应该使用 port.write 还是 port.writeline？我应该如何将这些字节传递给端口？作为 ascii 字符串还是十六进制？谢谢
您应该将字节作为原始二进制字符串（您可以从字节数组形成）传递，既不是 ASCII 字符串也不是十六进制。您可以使用 Port.Write。您可能需要使用Port.ByteArrayToString。

标签： crc

【解决方案1】：

你的问题是什么？我假设您的问题是“如何计算消息末尾的 MODBUS CRC，以便电缆另一端的 MODBUS 设备将其识别为有效的 MODBUS 消息？”

我首先尝试获取测试向量，在我实现另一个校验和或 CRC 函数之前。

您是否有任何有效消息的示例，包括末尾的正确/预期 CRC？

根据维基百科：cyclic redundancy check， “由于高位始终为 1，并且由于 n 位 CRC 必须由溢出 n 位寄存器的 (n+1) 位除数来定义，因此一些作者认为没有必要提及除数的高位。”

因此，说 MODBUS 使用“X^15 + X^2 + 1”多项式（具有可理解的 x^16，因为它是 16 位 CRC）的作者指的是与其他作者完全相同的多项式假设 MODBUS 使用“X^16+X^15+X^2+1”多项式。两位作者将编写生成完全相同的 CRC 并且可以相互操作的代码。

此外，人们在“正向”方向计算标准 MODBUS CRC 时经常使用魔术常数“0x8005”。那些在“反向”方向计算标准 MODBUS CRC 的人通常使用魔术常数“0xA001”代替（“0x8005”的按位反转）。两人编写的代码生成完全相同的 CRC 字节并且可以相互操作。

MODBUS CRC计算的在线实现有很多；也许你会发现其中一个很有用。

具有多种选项的在线实时 CRC 计算器 http://www.zorc.breitbandkatze.de/crc.html

在线CRC计算 http://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html

还有很多其他的，排名不分先后：

a b c d e f g g h i j j987654334@9876786 n o p q

许多实现都是面向字节的，运行速度更快，但需要一个大的查找表（对我来说，如何测试查找表是否有效还远非显而易见）。

许多实现都是面向位的，这会产生更短的程序大小并且有更少的尘土飞扬的角落可以潜伏错误（但需要大约 8 倍的时间来计算校验和），例如：

// warning: untested code
// optimized for size rather than speed
// (i.e., uses a bit-oriented calculation rather than table-driven calculation)
uint16_t modbusCRC(uint8_t* data, int length) {
    uint16_t crc = 0xFFFF;
    for(int pos = 0; pos<length; pos++){
        crc ^= (uint16_t)data[pos];
        for( int i=0; i<8; i++ ){
            if(crc & 1){      // LSB is set
                crc >>= 1;                 // Shift right
                crc ^= 0xA001;             // XOR 0xA001
            }else{                         // LSB is not set
                crc >>= 1;
            };
        };
    };
    return crc;
}
int main(void){
    uint8_t message[80] = { // 6-byte test vector
      0x11, 0x03, 0x00, 0x6B, 0x00, 0x03
    };
    int message_length = 6;
    uint16_t the_CRC = modbusCRC(message, message_length); // find CRC of the message
    message[message_length++] = the_CRC & 0xFF; // send low byte first
    message[message_length++] = the_CRC >> 8; // then send high byte
    assert( 0x76 == message[6] ); // test against known-good CRC
    assert( 0x87 == message[7] );
    send_message(message, message_length); // send all 8 bytes of the message,
    // including the two MODBUS CRC bytes.
    // (Must send *all* 8 bytes of the message,
    // even though there are multiple 0x00 bytes).
}

“二进制 MODBUS”（“Modbus RTU 帧格式”）将消息的所有数据作为原始 8 位字节发送，包括 2 个 CRC 字节。

“ASCII MODBUS”（“Modbus ASCII 帧格式”）将消息作为或多或少的纯 ASCII 文本发送，包括 8 位校验和。（校验和作为 2 个字节传输 - 作为 2 个 ASCII 十六进制字符）。

【讨论】：