累加和校验算法（CheckSum算法）

Posted 2021-09-08 shift0ogg

 

因为外界总会对电路存在或多或少的干扰，对于数字信号，很可能导致传输的数据出现千差万别。对于很多需要传输数据的场合，尤其是一些数据可能会影响一些硬件的动作（诸如嵌入式的一些设备、机器人等），错误的数据可能会带来一些隐性风险，想想都可怕。

由于本人是嵌入式相关领域的，平时玩的都是单片机，当然单片机的性能千差万别，不过很多的性能都只能说是勉强够用，毕竟成本考虑。

所以今天的校验说法，比较简单，但是有效，尤其是一些性能一般的硬件。

说道今日主角：累加和校验算法，又名CheckSum算法。至于出处，这里就不考究了。

这种算法的实现：

发送方：对要数据累加，得到一个数据和，对和求反，即得到我们的校验值。然后把要发的数据和这个校验值一起发送给接收方。

接收方：对接收的数据（包括校验和）进行累加，然后加1，如果得到0，那么说明数据没有出现传输错误。（注意，此处发送方和接收方用于保存累加结果的类型一定要一致，否则加1就无法实现溢出从而无法得到0，校验就会无效）

还是举个例子：

发送方：要发送0xA8,0x50,我们使用unsigned char（8位）来保存累加和，即为0xF8（0b11111000）,取反得到校验和为0x07（0b00000111）。然后将这三个数据发送出去。

接收方：如果接收正确，这三个数据的累加和就是（0b11111111），此时加1，则得到的结果为0（实际得到的应该是0b100000000，但是由于是使用unsigned char（8位）来保存累加和，所以高位被截取掉，只剩下了低八位的8个0）.

由上面的例子，我们可以知道算法的目的是：使累加和和校验值相加得到一个二进制下每一位都是1的结果，这个结果很明显很好处理，这种算法实现起来也很简单，下面给出C语言的代码示例。

发送方：以下是如何得到校验值的代码，结果就是我们想要的校验值。

 1 uint8_t TX_CheckSum(uint8_t *buf, uint8_t len) //buf为数组，len为数组长度
 2 {
 3 uint8_t i, ret = 0;
 4 
 5 for(i=0; i<len; i++)
 6 {
 7 ret += *(buf++);
 8 }
 9 ret = ~ret;
10 return ret;
11 }

接收方：输入已包含发送发发来的校验值，如果函数返回的值如果是0，说明数据正确。

 1 uint8_t RX_CheckSum(uint8_t *buf, uint8_t len) //buf为数组，len为数组长度
 2 {
 3 uint8_t i, ret = 0;
 4 
 5 for(i=0; i<len; i++)
 6 {
 7 ret += *(buf++);
 8 }
 9 ret = ret;
10 return ret+1;
11 }