CRC16-CCITT 结果不正确？

Question

我正在制作一个程序，它将与引导加载程序通信以更新微 Controller 的固件。除了CRC 计算，一切都准备就绪。

我使用 here 的 CRC 计算函数计算多项式 x16 + x12 + x5 + 1 (0b10001000000100001) 的 CRC16。

但是输入 0x3304000012345678 的结果是错误的。我检查过这个 website 。此外，我已经仔细检查了我正在 C 中复制的 python 脚本。 python 脚本正确计算了 CRC。

这是网站上的代码:

uint16_t crc16(uint8_t *data_p, unsigned length)
{
  unsigned char i;
  unsigned int data;
  unsigned int crc = 0xffff;

  if (length == 0)
        return (~crc);

  do
  {
        for (i=0, data=(unsigned int)0xff & *data_p++;
             i < 8; 
             i++, data >>= 1)
        {
              if ((crc & 0x0001) ^ (data & 0x0001))
                    crc = (crc >> 1) ^ POLY;
              else  crc >>= 1;
        }
  } while (--length);

  crc = ~crc;
  data = crc;
  crc = (crc << 8) | (data >> 8 & 0xff);

  return (crc);
}

Answer 1

我将您发布的 C 代码与您链接的网站上的算法进行了比较，发现了两个主要区别:

1) 您发布的 C 代码以与网站相反的顺序处理这些位。对于 CRC 计算本身(右移，网站左移)和每个输入字节的处理(首先处理最低有效位，网站首先处理最高有效位)都是如此。

2) C 代码在返回 CRC 值之前将 CRC 值中的所有位取反，并交换低字节和高字节。该网站的算法不包含此类后处理。

我已经更新了您粘贴的 C 代码以匹配网站:

uint16_t crc16(const uint8_t *data_p, unsigned length)
{
  unsigned char i;
  uint8_t data;
  unsigned int crc = 0; // 0xffff;

  while (length-- > 0)
  {
    for (i = 0, data = *data_p++; 
         i < 8;
         i++, data <<= 1)
    {
      if ((crc >> 15) ^ (data >> 7))
        crc = (crc << 1) ^ POLY;
      else
        crc <<= 1;

      crc &= 0xffff;
    }
  }

  return crc;
}

区别:

1) data局部变量现在是 uint8_t 类型.

2) crc正如@AShelly 所建议的那样，变量被初始化为 0 而不是 0xFFFF。该网站特别提到它在开始计算之前将所有寄存器初始化为 0。

3) 我没有单独测试长度 0，而是将循环从“do”循环重组为“while”循环，这样如果“length”它就不会首先进入循环为 0。

4) 在 for 中循环，data向左移动而不是向右移动。这是因为我们想先处理它的 high 位，然后是它右边的位，依此类推——左移将每个后续位移到高位位置。

5) if将进位与输入的新位组合的语句现在将 CRC 的高位 (crc >> 15) 与数据的高位 (data >> 7) 进行比较，而不是将每个位的低位进行比较。其余代码确保 crc不会有位在第16位，data第 8 个位置不会有位，因此这些移位保证只会产生一个位。

6) 实际crc计算向左移动而不是向右移动。

7) 转移后crc在左侧，我屏蔽了位置 16 之后的任何位。这是第 4 点中提到的代码的一部分，它确保 crc >> 15只产生一位。 (这也可以通过将 crc 设为 uint16_t 类型来完成。)

8) 删除了后处理代码。决赛crc循环完成时按原样返回值。

通过这些更改，C 函数生成的 CRC 与网站匹配。