CRC16常見幾個標準的演算法及C語言實現__演算法

CRC16常見的標準有以下幾種，被用在各個規範中，其演算法原理基本一致，就是在資料的輸入和輸出有所差異，下邊把這些標準的差異列出，並給出C語言的演算法實現。

CRC16_CCITT：多項式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在後，結果與0x0000異或

CRC16_CCITT_FALSE：多項式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0xFFFF，低位在後，高位在前，結果與0x0000異或

CRC16_XMODEM：多項式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在後，高位在前，結果與0x0000異或

CRC16_X25：多項式x16+x12+x5+1（0x1021），初始值0x0000，低位在前，高位在後，結果與0xFFFF異或

CRC16_MODBUS：多項式x16+x15+x2+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在後，結果與0x0000異或

CRC16_IBM：多項式x16+x15+x2+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在後，結果與0x0000異或

CRC16_MAXIM：多項式x16+x15+x2+1（0x8005），初始值0x0000，低位在前，高位在後，結果與0xFFFF異或

CRC16_USB：多項式x16+x15+x2+1（0x8005），初始值0xFFFF，低位在前，高位在後，結果與0xFFFF異或

模式	多項式	初始值	資料位元序	結果處理
CRC16_CCITT	x16+x12+x5+1（0x1021）	0x0000	低位在前，高位在後	與0x0000異或
CRC16_CCITT_FALSE	x16+x12+x5+1（0x1021）	0xFFFF	低位在後，高位在前	與0x0000異或
CRC16_XMODEM	x16+x12+x5+1（0x1021）	0x0000	低位在後，高位在前	與0x0000異或
CRC16_X25	x16+x12+x5+1（0x1021）	0x0000	低位在後，高位在前	與0xFFFF異或
CRC16_ MODBUS	x16+x15+x2+1（0x8005）	0xFFFF	低位在前，高位在後	與0x0000異或
CRC16_ IBM	x16+x15+x2+1（0x8005）	0x0000	低位在前，高位在後	與0x0000異或
CRC16_ MAXIM	x16+x15+x2+1（0x8005）	0x0000	低位在前，高位在後	與0xFFFF異或
CRC16_ USB	x16+x15+x2+1（0x8005）	0xFFFF	低位在前，高位在後	與0xFFFF異或

多項式產生：
如x16+x12+x5+1
x16表示第16位為1，x5表示第5位為1
(1 << 16) | (1 << 12) | (1 << 5) | (1) = 0x11021
但是CRC16隻取低16位，寫成16進位數就是 0x1021

CRC16的演算法原理：

1.根據CRC16的標準選擇初值CRCIn的值。

2.將資料的第一個位元組與CRCIn高8位異或。

3.判斷最高位，若該位為 0 左移一位，若為 1 左移一位再與多項式Hex碼異或。

4.重複3直至8位全部移位計算結束。 5.重複將所有輸入資料操作完成以上步驟，所得16位元即16位CRC校正碼。

根據演算法原理與標準要求就能簡單的寫出具體程式：

unsigned short CRC16_CCITT(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0x0000;  unsigned short wCPoly = 0x1021;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin) ;}unsigned short CRC16_CCITT_FALSE(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0xFFFF;  unsigned short wCPoly = 0x1021;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  return (wCRCin) ;}unsigned short CRC16_XMODEM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0x0000;  unsigned short wCPoly = 0x1021;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  return (wCRCin) ;}unsigned short CRC16_X25(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0xFFFF;  unsigned short wCPoly = 0x1021;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin^0xFFFF) ;}unsigned short CRC16_MODBUS(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0xFFFF;  unsigned short wCPoly = 0x8005;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin) ;}unsigned short CRC16_IBM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0x0000;  unsigned short wCPoly = 0x8005;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin) ;}unsigned short CRC16_MAXIM(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0x0000;  unsigned short wCPoly = 0x8005;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin^0xFFFF) ;}unsigned short CRC16_USB(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  unsigned short wCRCin = 0xFFFF;  unsigned short wCPoly = 0x8005;  unsigned char wChar = 0;    while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8(&wChar,&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 8);        for(int i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x8000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint16(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin^0xFFFF) ;}

void InvertUint8(unsigned char *dBuf,unsigned char *srcBuf){    int i;    unsigned char tmp[4];    tmp[0] = 0;    for(i=0;i< 8;i++)    {      if(srcBuf[0]& (1 << i))        tmp[0]|=1<<(7-i);    }    dBuf[0] = tmp[0];    }void InvertUint16(unsigned short *dBuf,unsigned short *srcBuf){    int i;    unsigned short tmp[4];    tmp[0] = 0;    for(i=0;i< 16;i++)    {      if(srcBuf[0]& (1 << i))        tmp[0]|=1<<(15 - i);    }    dBuf[0] = tmp[0];}void InvertUint32(unsigned int *dBuf,unsigned int *srcBuf){    int i;    unsigned int tmp[4];    tmp[0] = 0;        for(i=0;i< 32;i++)    {      if(srcBuf[0]& (1 << i))        tmp[0]|=1<<(15 - i);    }    dBuf[0] = tmp[0];}

具體驗證請使用這個工具，內含CRC所有演算法的計算

在這個基礎上也加入CRC32 的校正演算法

//CRC32演算法：unsigned int CRC32(unsigned char *puchMsg, unsigned int usDataLen){  int i;  unsigned int wCRCin = 0xFFFFFFFF;  unsigned int wCPoly = 0x04C11DB7;  unsigned int wChar = 0;  while (usDataLen--)   {        wChar = *(puchMsg++);        InvertUint8((unsigned char *)&wChar,(unsigned char *)&wChar);        wCRCin ^= (wChar << 24);        for(i = 0;i < 8;i++)        {          if(wCRCin & 0x80000000)            wCRCin = (wCRCin << 1) ^ wCPoly;          else            wCRCin = wCRCin << 1;        }  }  InvertUint32(&wCRCin,&wCRCin);  return (wCRCin ^ 0xFFFFFFFF) ;}

對於CRC32可能還有其他的多項式和初始值和結果值是否需要異或以及輸入資料是否需要位序倒轉等要求在源碼中修改