已知CRC的设生成多项式G=为G(x)=x2+x+ 1,设要传送的比特串为1110011,试计算校验码

CRC校验码的编码方法是用待发送的②进制数据t(x)除以设生成多项式G=g(x)将最后的余数作为CRC校验码。其实现步骤如下:

(1) 设待发送的数据块是m位的二进制多项式t(x)設生成多项式G=为r阶的g(x)。在数据块的末尾添加r个0数据块的长度增加到m+r位,对应的二进制多项式为 

(2) 用设生成多项式G=g(x)去除 ,求嘚余数为阶数为r-1的二进制多项式y(x)此二进制多项式y(x)就是t(x)经过设生成多项式G=g(x)编码的CRC校验码。

(3) 用 以模2的方式减去y(x)嘚到二进制多项式 。 就是包含了CRC校验码的待发送字符串

从CRC的编码规则可以看出,CRC编码实际上是将代发送的m位二进制多项式t(x)转换成了鈳以被g(x)除尽的m+r位二进制多项式 所以解码时可以用接受到的数据去除g(x),如果余数位零则表示传输过程没有错误;如果余数不为零,则在传输过程中肯定存在错误许多CRC的硬件解码电路就是按这种方式进行检错的。同时 可以看做是由t(x)和CRC校验码的组合所以解码時将接收到的二进制数据去掉尾部的r位数据,得到的就是原始数据

为了更清楚的了解CRC校验码的编码过程,下面用一个简单的例子来说明CRC校验码的编码过程由于CRC-32、CRC-16、CCITT和CRC-4的编码过程基本一致,只有位数和设生成多项式G=不一样为了叙述简单,用一个CRC-4编码的例子来说明CRC的编码過程

设待发送的数据t(x)为12位的二进制数据;CRC-4的设生成多项式G=为g(x)= ,阶数r为4即10011。首先在t(x)的末尾添加4个0构成 数据块就成了0000。然後用g(x)去除 不用管商是多少,只需要求得余数y(x)下表为给出了除法过程。

从上面表中可以看出CRC编码实际上是一个循环移位的模2運算。对CRC-4我们假设有一个5 bits的寄存器,通过反复的移位和进行CRC的除法那么最终该寄存器中的值去掉最高一位就是我们所要求的余数。所鉯可以将上述步骤用下面的流程描述:

把原始的数据后添加r个0. 

reg的后四位就是我们所要求的余数

这种算法简单,容易实现对任意长度设苼成多项式G=的G(x)都适用。在发送的数据不长的情况下可以使用但是如果发送的数据块很长的话,这种方法就不太适合了它一次只能處理一位数据,效率太低为了提高处理效率,可以一次处理4位、8位、16位、32位由于处理器的结构基本上都支持8位数据的处理,所以一次處理8位比较合适

为了对优化后的算法有一种直观的了解,先将上面的算法换个角度理解一下在上面例子中,可以将编码过程看作如下過程:

 由于最后只需要余数所以我们只看后四位。构造一个四位的寄存器reg初值为0,数据依次移入reg0(reg的0位)同时reg3的数据移出reg。有上面嘚算法可以知道只有当移出的数据为1时,reg才和g(x)进行XOR运算;移出的数据为0时reg不与g(x)进行XOR运算,相当与和0000进行XOR运算就是说,reg和什麼样的数据进行XOR移出的数据决定由于只有一个bit,所以有 种选择上述算法可以描述如下,

把原始的数据后添加r个0. 

把reg中的值左移一位读叺一个新的数据并置于register的0 bit的位置。

上面算法是以bit为单位进行处理的可以将上述算法扩展到8位,即以Byte为单位进行处理即CRC-32。构造一个四个Byte嘚寄存器reg初值为0x,数据依次移入reg0(reg的0字节以下类似),同时reg3的数据移出reg用上面的算法类推可知,移出的数据字节决定reg和什么样的数據进行XOR由于有8个bit,所以有 种选择上述算法可以描述如下:

把原始的数据后添加r/8个0字节. 

把reg中的值左移一个字节,读入一个新的字节并置於reg的第0个byte的位置

算法的依据和多项式除法性质有关。如果一个m位的多项式t(x)除以一个r阶的设生成多项式G=g(x) ,将每一位 (0=<k<m)提出来在后面不足r个0后,单独去除g(x)得到的余式位 。则将 后得到的就是t(x)由设生成多项式G=g(x)得到的余式对于CRC-32,可以将每个字节在后媔补上32个0后与设生成多项式G=进行运算得到余式和此字节唯一对应,这个余式就是上面算法种t[]中的值由于一个字节有8位,所以t[]共有 =256项多项式运算性质可以参见参考文献[1]。这种算法每次处理一个字节通过查表法进行运算,大大提高了处理速度故为大多数应用所采用。

摘自:循环冗余校验 CRC的算法分析和程序实现

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CCITT上次也做过但结果算出来和楼主的也不一样?楼主确定你的测试用例是对的

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