校验算法

Posted 2020-12-29 jiftle

# 校验算法

### 常见的校验算法
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- LRC
- BCC
- CRC

### LRC
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- 简介
- 纵向冗余校验（Longitudinal Redundancy Check，简称：LRC）是通信中常用的一种校验形式，也称LRC校验或纵向校验。它是一种从纵向通道上的特定比特串产生校验比特的错误检测方法。在行列格式中（如磁带），LRC经常是与VRC一起使用，这样就会为每个字符校验码。在工业领域Modbus协议Ascii模式采用该算法。
- 具体算法如下
1. 对需要校验的数据（2n个字符）两两组成一个16进制的数值求和。
2. 将求和结果与256求模。
3. 用256减去所得模值得到校验结果（另一种方法：将模值按位取反然后加1）。
- 算法举例
```
例如16进制数据：01 A0 7C FF 02
（16进制计算）　　
求和：01 + A0 + 7C + FF + 02 = 21E　　
取模：21E % 100 = 1E　　
计算：100 - 1E = E2
（10进制计算）　　
求和：01 + 160 + 124 + 255 + 02 = 542　　
取模：542 % 256 = 30　　
计算：256 - 30 = 226
```

### BCC
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- 简介
- BCC(Block Check Character/信息组校验码)，因校验码是将所有数据异或得出，故俗称异或校验。
- 具体算法
- 将每一个字节的数据（一般是两个16进制的字符）进行异或后即得到校验码。
- 算法举例
```
例如16进制数据：01 A0 7C FF 02
计算：01 xor A0 xor 7C xor FF xor 02 = 20
校验码是：20
```

### CRC
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- 简介
- 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。j
- 具体算法
- 依赖于选用的多项式
- 算法参数模型
- NAME：参数模型名称。
- WIDTH：宽度，即CRC比特数。
- POLY：生成项的简写，以16进制表示。例如：CRC-32即是0x04C11DB7，忽略了最高位的"1"，即完整的生成项是0x104C11DB7。
- INIT：这是算法开始时寄存器（crc）的初始化预置值，十六进制表示。
- REFIN：待测数据的每个字节是否按位反转，True或False。
- REFOUT：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转，True或False。
- XOROUT：计算结果与此参数异或后得到最终的CRC值。
- 算法参数模型
```
CRC算法名称 多项式公式 宽度 多项式 初始值 结果异或值 输入值反转 输出值反转
CRC-4/ITU 4+x+1 4 03 00 00 true true
CRC-5/EPC 4+x3+1 5 09 09 00 false false
CRC-5/ITU 5+x4+x2+1 5 15 00 00 true true
CRC-5/USB 5+x2+1 5 05 1F 1F true true
CRC-6/ITU 6+x+1 6 03 00 00 true true
CRC-7/MMC 7+x3+1 7 09 00 00 false false
CRC-8 8+x2+x+1 8 07 00 00 false false
CRC-8/ITU 8+x2+x+1 8 07 00 55 false false
CRC-8/ROHC 8+x2+x+1 8 07 FF 00 true true
CRC-8/MAXIM 8+x5+x4+1 8 31 00 00 true true
CRC-16/IBM 16+x15+x2+1 16 8005 0000 0000 true true
CRC-16/MAXIM 16+x15+x2+1 16 8005 0000 FFFF true true
CRC-16/USB 16+x15+x2+1 16 8005 FFFF FFFF true true
CRC-16/MODBUS 16+x15+x2+1 16 8005 FFFF 0000 true true
CRC-16/CCITT 16+x12+x5+1 16 1021 0000 0000 true true
CRC-16/CCITT-FALSE 16+x12+x5+1 16 1021 FFFF 0000 false false
CRC-16/X25 16+x12+x5+1 16 1021 FFFF FFFF true true
CRC-16/XMODEM 16+x12+x5+1 16 1021 0000 0000 false false
CRC-16/DNP 16+x13+x12+x11+x10+x8+x6+x5+x2+1 16 3D65 0000 FFFF true true
CRC-32 32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 32 04C11DB7 FFFFFFFF FFFFFFFF true true
CRC-32/MPEG-2 32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 32 04C11DB7 FFFFFFFF 00000000 false false
```

 

常见CRC参数模型如下：

CRC算法名称	多项式公式	宽度	多项式	初始值	结果异或值	输入值反转	输出值反转
CRC-4/ITU	4+x+1	4	03	00	00	true	true
CRC-5/EPC	4+x3+1	5	09	09	00	false	false
CRC-5/ITU	5+x4+x2+1	5	15	00	00	true	true
CRC-5/USB	5+x2+1	5	05	1F	1F	true	true
CRC-6/ITU	6+x+1	6	03	00	00	true	true
CRC-7/MMC	7+x3+1	7	09	00	00	false	false
CRC-8	8+x2+x+1	8	07	00	00	false	false
CRC-8/ITU	8+x2+x+1	8	07	00	55	false	false
CRC-8/ROHC	8+x2+x+1	8	07	FF	00	true	true
CRC-8/MAXIM	8+x5+x4+1	8	31	00	00	true	true
CRC-16/IBM	16+x15+x2+1	16	8005	0000	0000	true	true
CRC-16/MAXIM	16+x15+x2+1	16	8005	0000	FFFF	true	true
CRC-16/USB	16+x15+x2+1	16	8005	FFFF	FFFF	true	true
CRC-16/MODBUS	16+x15+x2+1	16	8005	FFFF	0000	true	true
CRC-16/CCITT	16+x12+x5+1	16	1021	0000	0000	true	true
CRC-16/CCITT-FALSE	16+x12+x5+1	16	1021	FFFF	0000	false	false
CRC-16/X25	16+x12+x5+1	16	1021	FFFF	FFFF	true	true
CRC-16/XMODEM	16+x12+x5+1	16	1021	0000	0000	false	false
CRC-16/DNP	16+x13+x12+x11+x10+x8+x6+x5+x2+1	16	3D65	0000	FFFF	true	true
CRC-32	32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1	32	04C11DB7	FFFFFFFF	FFFFFFFF	true	true
CRC-32/MPEG-2	32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1	32	04C11DB7	FFFFFFFF	00000000	false	false

参考：  http://www.ip33.com/crc.html