如何在 C# 和 C 中计算 CRC16-CCITT/KERMIT

Question

我正在计算 CRC16-CCITT/KERMIT，以便检查 C# Winforms 应用程序和微控制器 (PSoC5LP/Arm Cortex-M3) 之间传输的 64 字节数据包的数据完整性。我很接近，但只是没有完全让 CRC 计算在两者之间对齐，并且很难弄清楚原因。我计算 CRC 的示例数据包是：

02 03 01 02 03 04 05 07 08 09 0A 0B 00 00 06 0E 0C 0D 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 00 00 0 0 0 0 0 00 00 0 0 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

在我的 Winforms 应用程序和 online CRC calculator 中，此数据包的 CRC 为 0x4D8C

由于这些排列，我假设 C# 计算中的计算是合法的。无论如何，这是代码。从this page 中提取，唯一的变化是我硬编码了多项式（0x8408）：

public static class Crc16
{
    const ushort polynomial = 0x8408;
    static readonly ushort[] table = new ushort[256];

    public static ushort ComputeChecksum(byte[] bytes)
    {
        ushort crc = 0;
        for (int i = 0; i < bytes.Length; ++i)
        {
            byte index = (byte)(crc ^ bytes[i]);
            crc = (ushort)((crc >> 8) ^ table[index]);
        }
        return crc;
    }

    static Crc16()
    {
        ushort value;
        ushort temp;
        for (ushort i = 0; i < table.Length; ++i)
        {
            value = 0;
            temp = i;
            for (byte j = 0; j < 8; ++j)
            {
                if (((value ^ temp) & 0x0001) != 0)
                {
                    value = (ushort)((value >> 1) ^ polynomial);
                }
                else
                {
                    value >>= 1;
                }
                temp >>= 1;
            }
            table[i] = value;
        }
    }
}

现在的问题是为微控制器获得一个有效的 CRC16-CCITT/KERMIT 计算器功能，该功能将为该数据包生成相同的 CRC。

这是我目前拥有的（来自this answer）：

uint16_t crc16k(uint16_t crc, uint8_t *mem, uint8_t len) {
    uint8_t *data = mem;

    if (data == NULL){
        return 0;
    }

    crc = ~crc;
    crc &= 0xffff;

    while (len--) {
        crc ^= *data++;
        for (uint8_t k = 0; k < 8; k++)
            crc = crc & 1 ? (crc >> 1) ^ 0x8408 : crc >> 1;
    }

    crc ^= 0xFFFF;
    return crc;
}

我这样称呼它：

uint16_t crc_calc = crc16k(0x0000, message_in, 64);

这是我得到一些有趣的地方。该数据包是 64 字节，但实际上（对于此数据包），只有前 29 个字节是我正在使用的数据。其余的只是填充以满足 64 个字节。当我在 WinForms 端计算 CRC 时，看起来它正在使用所有 64 个字节，包括填充。当我在微控制器端做同样的事情时，我得到了 0xE918 的结果。奇怪的是，如果我将长度参数限制为我感兴趣的 29 个字节，我会得到 0x4C8B，它非常接近我正在寻找的 0x4D8C。我还注意到，在我使用的在线计算器中，它声称输出的 XOR 应该是 0x0000。我在输出上使用 XORs 0xFFFF 的 C 函数。将其更改为 0x0000（并处理所有 64 个字节）给我 0x16E7。

所以我不确定问题出在哪里。这是我第一次使用 CRC，所以我可能会遗漏一些明显的东西。有什么想法吗？

提前感谢您的帮助！如果我需要提供任何其他信息，请告诉我。

Answer 1

当然，我在发布问题后不到 10 分钟就收到了（不总是这样吗？）

我认为用于 CRC-16/KERMIT 的 C 代码看起来实际上是 CRC-16/X-25。我想我很困惑，因为我从答案中获取代码的问题是询问 KERMIT，但答案说它是 X-25。

在函数开始时去掉crc的按位取反：

crc = ~crc;

删除也一样

crc ^= 0xFFFF;  

这给我留下了：

uint16_t crc16k(uint16_t crc, uint8_t *mem, uint8_t len) {
    uint8_t *data = mem;

    if (data == NULL){
        return 0;
    }

    while (len--) {
        crc ^= *data++;
        for (uint8_t k = 0; k < 8; k++)
            crc = crc & 1 ? (crc >> 1) ^ 0x8408 : crc >> 1;
    }

    return crc;
}

这似乎有效，并且我的 Winforms 应用程序和 PSoC5 之间的 CRC 匹配。我想我之前的“接近匹配”只是巧合，数字相似？如果有人有，我很想听听解释。