如何设置STM32生成标准CRC32

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【中文标题】如何设置STM32生成标准CRC32【英文标题】:How to set STM32 to generate standard CRC32 【发布时间】:2017-01-31 11:14:17 【问题描述】:

我正在尝试使用 STM32L4 硬件模块生成 CRC。我想验证 fatfs 文件,所以基本上我有字节数组。我正在使用这个 CRC generator。

不幸的是,我无法弄清楚如何设置 STM32L4 以生成相同的结果。我需要 CRC32,我有

配置:

hcrc.Instance = CRC;

/* The default polynomial is not used. It is required to defined it in CrcHandle.Init.GeneratingPolynomial*/
hcrc.Init.DefaultPolynomialUse    = DEFAULT_POLYNOMIAL_DISABLE;
/* Set the value of the polynomial */
hcrc.Init.GeneratingPolynomial    = 0x4C11DB7;
//hcrc.Init.GeneratingPolynomial    = 0xFB3EE248;
hcrc.Init.CRCLength= CRC_POLYLENGTH_32B;
/* The default init value is used */
/* The default init value is not used */
hcrc.Init.DefaultInitValueUse     = DEFAULT_INIT_VALUE_ENABLE;

/* User init value is used instead */
//hcrc.Init.InitValue               = 0;
hcrc.Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_NONE;
//hcrc.Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_BYTE;
/* The input data are inverted by word */
//hcrc.Init.InputDataInversionMode  = CRC_INPUTDATA_INVERSION_WORD;

//hcrc.Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_ENABLE;
hcrc.Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_DISABLE;
hcrc.InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES;
HAL_CRC_Init(&hcrc);

测试:

uint8_t test[] = 49,50,51,52;
uint32_t uwCRCValue = HAL_CRC_Calculate(&hcrc,(uint32_t *) test, 4);

结果:A695C4AA

我没有想法。有一种方法可以让我成功获得uint32_t test[] 并将输入设置为hcrc.InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES; 不幸的是我有uint8_t...

【问题讨论】:

您记得启用 CRC 外设时钟吗?您的代码没有显示它。 您是否阅读过相应的参考手册? CRC 模块具有针对不同字节顺序情况的高级设置。如果您使用 uint32_t test[] 得到正确的结果,那么问题只存在于字节序设置中。 感谢您的回答。是的,我已经检查过了(我使用了 CubeMX 代码生成器)。我已阅读参考手册。不幸的是,没有任何设置组合给我任何由标准算法计算的 CRC32。 如果你想让他们看到你的评论,你必须提到他们。你是开场白,所以你会收到你的帖子的 cmets 而不会被提及。要提及人员,请在其姓名前添加 @。 【参考方案1】:

使用 CubeMX,我使用以下设置生成:

hcrc.Instance = CRC;
hcrc.Init.DefaultPolynomialUse = DEFAULT_POLYNOMIAL_ENABLE;
hcrc.Init.DefaultInitValueUse = DEFAULT_INIT_VALUE_ENABLE;
hcrc.Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_BYTE;
hcrc.Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_ENABLE;
hcrc.InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES;

这样计算 CRC:

uint32_t crc = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *)address, length);

最后反转:

crc = ~crc;

【讨论】:

嗨!谢谢你的建议。不幸的是,我无法尝试您的解决方案,该项目不再在我的办公桌上。据我所知,我的问题是我无法在 PC 端为相同的输入重现与 STM 相同的结果(CRC)。尝试使用此站点 sunshine2k.de/coding/javascript/crc/crc_js.html 计算结果,但无法得到相同的结果。 我又想到了一件事。我尝试使用 uint8_t 数组作为带有 CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES 选项的输入。我无法获得与 PC 相同的结果。然后我使用了 uint32_t 数组,其中包含相同的 8 位数据,并评估了正确的结果。所以我最终使用更大的数组 uint32_t[] 而不是 uint8_t[] ,我可以在 PC 端使用标准计算算法。 @DavidMolnar 你测试uint32_t uwCRCValue = HAL_CRC_Calculate(&hcrc,(uint32_t *) test, 1);了吗? 1 = 8 位数据数组的长度 (4) / 4 我确认这是正常工作并输出标准 CRC32,此最终反转至关重要。此外,如果您设置CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES,则不需要将数据长度除以 4,因为 HAL 会为您执行此操作。我用这个代码uint32_t uwCRCValue = ~HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *) msg, strlen(msg));【参考方案2】:

这对我有用。

static CRC_HandleTypeDef hcrc =  
    .Instance = CRC, 
    .Init.DefaultPolynomialUse = DEFAULT_POLYNOMIAL_ENABLE,
    .Init.DefaultInitValueUse = DEFAULT_INIT_VALUE_ENABLE,
    .Init.CRCLength = CRC_POLYLENGTH_32B,
    .Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_NONE,
    .Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_DISABLE,
    .InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES,
;

还有手动方法

static const uint32_t crc_table[0x100] = 
  0x00000000, 0x04C11DB7, 0x09823B6E, 0x0D4326D9, 0x130476DC, 0x17C56B6B, 0x1A864DB2, 0x1E475005, 0x2608EDB8, 0x22C9F00F, 0x2F8AD6D6, 0x2B4BCB61, 0x350C9B64, 0x31CD86D3, 0x3C8EA00A, 0x384FBDBD, 
  0x4C11DB70, 0x48D0C6C7, 0x4593E01E, 0x4152FDA9, 0x5F15ADAC, 0x5BD4B01B, 0x569796C2, 0x52568B75, 0x6A1936C8, 0x6ED82B7F, 0x639B0DA6, 0x675A1011, 0x791D4014, 0x7DDC5DA3, 0x709F7B7A, 0x745E66CD, 
  0x9823B6E0, 0x9CE2AB57, 0x91A18D8E, 0x95609039, 0x8B27C03C, 0x8FE6DD8B, 0x82A5FB52, 0x8664E6E5, 0xBE2B5B58, 0xBAEA46EF, 0xB7A96036, 0xB3687D81, 0xAD2F2D84, 0xA9EE3033, 0xA4AD16EA, 0xA06C0B5D, 
  0xD4326D90, 0xD0F37027, 0xDDB056FE, 0xD9714B49, 0xC7361B4C, 0xC3F706FB, 0xCEB42022, 0xCA753D95, 0xF23A8028, 0xF6FB9D9F, 0xFBB8BB46, 0xFF79A6F1, 0xE13EF6F4, 0xE5FFEB43, 0xE8BCCD9A, 0xEC7DD02D, 
  0x34867077, 0x30476DC0, 0x3D044B19, 0x39C556AE, 0x278206AB, 0x23431B1C, 0x2E003DC5, 0x2AC12072, 0x128E9DCF, 0x164F8078, 0x1B0CA6A1, 0x1FCDBB16, 0x018AEB13, 0x054BF6A4, 0x0808D07D, 0x0CC9CDCA, 
  0x7897AB07, 0x7C56B6B0, 0x71159069, 0x75D48DDE, 0x6B93DDDB, 0x6F52C06C, 0x6211E6B5, 0x66D0FB02, 0x5E9F46BF, 0x5A5E5B08, 0x571D7DD1, 0x53DC6066, 0x4D9B3063, 0x495A2DD4, 0x44190B0D, 0x40D816BA, 
  0xACA5C697, 0xA864DB20, 0xA527FDF9, 0xA1E6E04E, 0xBFA1B04B, 0xBB60ADFC, 0xB6238B25, 0xB2E29692, 0x8AAD2B2F, 0x8E6C3698, 0x832F1041, 0x87EE0DF6, 0x99A95DF3, 0x9D684044, 0x902B669D, 0x94EA7B2A, 
  0xE0B41DE7, 0xE4750050, 0xE9362689, 0xEDF73B3E, 0xF3B06B3B, 0xF771768C, 0xFA325055, 0xFEF34DE2, 0xC6BCF05F, 0xC27DEDE8, 0xCF3ECB31, 0xCBFFD686, 0xD5B88683, 0xD1799B34, 0xDC3ABDED, 0xD8FBA05A, 
  0x690CE0EE, 0x6DCDFD59, 0x608EDB80, 0x644FC637, 0x7A089632, 0x7EC98B85, 0x738AAD5C, 0x774BB0EB, 0x4F040D56, 0x4BC510E1, 0x46863638, 0x42472B8F, 0x5C007B8A, 0x58C1663D, 0x558240E4, 0x51435D53, 
  0x251D3B9E, 0x21DC2629, 0x2C9F00F0, 0x285E1D47, 0x36194D42, 0x32D850F5, 0x3F9B762C, 0x3B5A6B9B, 0x0315D626, 0x07D4CB91, 0x0A97ED48, 0x0E56F0FF, 0x1011A0FA, 0x14D0BD4D, 0x19939B94, 0x1D528623, 
  0xF12F560E, 0xF5EE4BB9, 0xF8AD6D60, 0xFC6C70D7, 0xE22B20D2, 0xE6EA3D65, 0xEBA91BBC, 0xEF68060B, 0xD727BBB6, 0xD3E6A601, 0xDEA580D8, 0xDA649D6F, 0xC423CD6A, 0xC0E2D0DD, 0xCDA1F604, 0xC960EBB3, 
  0xBD3E8D7E, 0xB9FF90C9, 0xB4BCB610, 0xB07DABA7, 0xAE3AFBA2, 0xAAFBE615, 0xA7B8C0CC, 0xA379DD7B, 0x9B3660C6, 0x9FF77D71, 0x92B45BA8, 0x9675461F, 0x8832161A, 0x8CF30BAD, 0x81B02D74, 0x857130C3, 
  0x5D8A9099, 0x594B8D2E, 0x5408ABF7, 0x50C9B640, 0x4E8EE645, 0x4A4FFBF2, 0x470CDD2B, 0x43CDC09C, 0x7B827D21, 0x7F436096, 0x7200464F, 0x76C15BF8, 0x68860BFD, 0x6C47164A, 0x61043093, 0x65C52D24, 
  0x119B4BE9, 0x155A565E, 0x18197087, 0x1CD86D30, 0x029F3D35, 0x065E2082, 0x0B1D065B, 0x0FDC1BEC, 0x3793A651, 0x3352BBE6, 0x3E119D3F, 0x3AD08088, 0x2497D08D, 0x2056CD3A, 0x2D15EBE3, 0x29D4F654, 
  0xC5A92679, 0xC1683BCE, 0xCC2B1D17, 0xC8EA00A0, 0xD6AD50A5, 0xD26C4D12, 0xDF2F6BCB, 0xDBEE767C, 0xE3A1CBC1, 0xE760D676, 0xEA23F0AF, 0xEEE2ED18, 0xF0A5BD1D, 0xF464A0AA, 0xF9278673, 0xFDE69BC4, 
  0x89B8FD09, 0x8D79E0BE, 0x803AC667, 0x84FBDBD0, 0x9ABC8BD5, 0x9E7D9662, 0x933EB0BB, 0x97FFAD0C, 0xAFB010B1, 0xAB710D06, 0xA6322BDF, 0xA2F33668, 0xBCB4666D, 0xB8757BDA, 0xB5365D03, 0xB1F740B4, 
;

uint32_t CalcCRC(uint8_t * pData, uint32_t DataLength)

    uint32_t Checksum = 0xFFFFFFFF;
    for(unsigned int i=0; i < DataLength; i++)
    
        uint8_t top = (uint8_t)(Checksum >> 24);
        top ^= pData[i];
        Checksum = (Checksum << 8) ^ crc_table[top];
    
    return Checksum;

【讨论】:

请注意,当使用硬件 CRC 计算时,使用 32 位字而不是字节会显着提高性能。【参考方案3】:

使用以下代码计算 cc32。 STM32 CRC单元计算CRC32与我们标准的CRC32不一样,它确实使用了大端,不会与0xFFFFFFFF异或。

u32 CRC32_ForBytes(u8 *pData, u32 uLen);

#define UNUSED(x) ((void)(x))

/**
 * @brief  CRC functions
 */
#define __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE()   do  \
                                        __IO uint32_t tmpreg; \
                                        SET_BIT(RCC->AHBENR, RCC_AHBENR_CRCEN);\
                                        /* Delay after an RCC peripheral clock enabling */\
                                        tmpreg = READ_BIT(RCC->AHBENR, RCC_AHBENR_CRCEN);\
                                        UNUSED(tmpreg); \
                                       while(0)

#define __HAL_RCC_CRC_CLK_DISABLE()       (RCC->AHBENR &= ~(RCC_AHBENR_CRCEN))

#define CRC32_POLYNOMIAL                        ((u32)0xEDB88320)  
#define RCC_CRC_BIT                             ((u32)0x00001000)


/**
 * @brief  Calc CRC32 for data in bytes
 * @param  pData Buffer pointer
 * @param  uLen  Buffer Length
 * @retval CRC32 Checksum
 */
u32 CRC32_ForBytes(u8 *pData,u32 uLen)  
  
    u32 uIndex= 0,uData = 0,i;  
    uIndex = uLen >> 2;  

    __HAL_RCC_CRC_CLK_ENABLE();

    /* Reset CRC generator */  
    CRC_ResetDR();

    while(uIndex--)  
      
#ifdef USED_BIG_ENDIAN    
        uData = __REV((u32*)pData);  
#else
        ((u8 *)&uData)[0] = pData[0];
        ((u8 *)&uData)[1] = pData[1];
        ((u8 *)&uData)[2] = pData[2];
        ((u8 *)&uData)[3] = pData[3];
#endif        
        pData += 4;  
        uData = revbit(uData);  
        CRC->DR = uData;  
      
    uData = revbit(CRC->DR);  
    uIndex = uLen & 0x03;  
    while(uIndex--)  
      
        uData ^= (u32)*pData++;  
        for(i = 0;i < 8;i++)  
          if (uData & 0x1)  
            uData = (uData >> 1) ^ CRC32_POLYNOMIAL;  
          else  
            uData >>= 1;  
    

    __HAL_RCC_CRC_CLK_DISABLE();

    return uData^0xFFFFFFFF;  


static u32 revbit(u32 uData)
  
    u32 uRevData = 0,uIndex = 0;  
    uRevData |= ((uData >> uIndex) & 0x01);  
    for(uIndex = 1;uIndex < 32;uIndex++)  
      
        uRevData <<= 1;  
        uRevData |= ((uData >> uIndex) & 0x01);  
      
    return uRevData;  

像这样计算你的 CRC32:

u32 uwCRCValue = CRC32_ForBytes(&test, 4);

【讨论】:

感谢您的代码。我的主要目标是使用硬件计算器。我在 PC 端使用此算法成功生成了相同的输出CRC32 C# code 在硬件站点上,它适用于:'uint32_t test[] = 49,50,51,52;'但如果我改为:'uint8_t test[] = 49,50,51,52;'结果改变了,仍然找不到正确的算法。可能是填充问题,但我使用 4 个字节进行测试。我最终使用了校验和。 CRC 本质上是经过很长的长除法后的余数,因此输入数据字节的顺序确实很重要。就 CRC 算法而言,输入数据字节就像一个非常长的数字。 至少STM32L4支持反转输入数据。因此,您可以选择硬件是以大端还是小端方式处理数据。照原样,这个答案是错误的。 这个建议的算法实际上是 100% 正确的,并且匹配任何标准 CRC32 的任意长度数据(包括 (uLen % 4) > 0 的情况)。另外,我建议使用__RBIT(uData) 操作,它允许在 ARM MCU 上在 1 个刻度内反转整个 32 位字中的位顺序;【参考方案4】:

如果您想知道多项式 hcrc.Init.GeneratingPolynomialhcrc.Init.CRCLength 的含义,这是一个小提示。在您的初始示例中,您的多项式设置将给出:

> polyviz(0x4C11DB7, 32)
x^32 + x^26 + x^23 + x^22 + x^16 + x^12 + x^11 + x^10 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + 1

如果你安装了node.js,你可以使用下面我写的函数将stm32 crc生成多项式转换为crc多项式公式...+x^2+x^1+1形式。

function polyviz(Pol, PolyLength)

  var msb = 31;

  process.stdout.write(" x^"+(PolyLength));
  while (msb-- > 0)
  
    if ((Pol & (1 << msb)))
    
      if (msb == 0)
      process.stdout.write(" + 1");
      else
      process.stdout.write(" + x^"+(msb));
    
  
  process.stdout.write("\r\n");


// Examples from HAL_CRCEx_Polynomial_Set():
// * for a polynomial of degree 16, X^16 + X^12 + X^5 + 1 is written 0x1021 (Bin: 0001 0000 0010 0001 )
polyviz(0x1021, 16)
// * for a polynomial of degree 7, X^7 + X^6 + X^5 + X^2 + 1 is written 0x65 (Bin: 0110 0101)
polyviz(0x65, 7)

使用此方法,您可以确认是否正确设置了多项式。 (由于许多 crc 标准使用多项式表示)

【讨论】:

以上是关于如何设置STM32生成标准CRC32的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

基本 CRC32 Wikipedia 实现不同于在线看到的标准 CRC32

STM32大文件分块校验CRC

STM32 CRC寄存器

STM32 CRC寄存器

STM32 CRC寄存器

STM32标准库与HAL库中的Mode和Pull设置