單片機(jī)常用校驗(yàn)方法

1、常見校驗(yàn)算法一、校驗(yàn)算法奇偶校驗(yàn)（單字節(jié)奇偶校驗(yàn)和多字節(jié)奇偶校驗(yàn)） MD5校驗(yàn) 求校驗(yàn)和 BCC（Block Check Character/ 信息組校驗(yàn)碼）,常說的異或校驗(yàn)方法 CRC（Cyclic Redundancy Check/ 循環(huán)冗余校驗(yàn)） LRC （Longitudinal Redundancy Check/縱向冗余校驗(yàn)）二、奇偶校驗(yàn)內(nèi)存中最小的單位是比特，也稱為位”，位有只有兩種狀態(tài)分別以1和0來標(biāo)示，每8個(gè)連續(xù)的比特叫做一個(gè)字節(jié)（byte）。不帶奇偶校驗(yàn)的內(nèi)存每個(gè)字節(jié)只有8位，如果其某一位存儲(chǔ)了錯(cuò)誤的值，就會(huì)導(dǎo)致其存儲(chǔ)的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生錯(cuò)誤。而奇偶校驗(yàn)就

2、是在每一字節(jié)（8位）之外又增加了一位作為錯(cuò)誤檢測(cè)位。在某字節(jié)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 之后，在其8個(gè)位上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是固定的，因?yàn)槲恢荒苡袃煞N狀態(tài) 1或0,假設(shè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)用位標(biāo)示為1、1、 1、0、0、1、0、1,那么把每個(gè)位相加（1 + 1 + 1 + 0 + 0 + 1 + 0 + 1 = 5）,結(jié)果是奇數(shù)，那么在校驗(yàn)位定義為 1,反之為0。當(dāng)CPU讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)再 次把前8位中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相加，計(jì)算結(jié)果是否與校驗(yàn)位相一致。從而一定程度上能檢測(cè)出 內(nèi)存錯(cuò)誤，奇偶校驗(yàn)只能檢測(cè)出錯(cuò)誤而無法對(duì)其進(jìn)行修正，同時(shí)雖然雙位同時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率相當(dāng)?shù)?，但奇偶校?yàn)卻無法檢測(cè)出雙位錯(cuò)誤三、MD5校驗(yàn)MD5的全稱是 Me

3、ssage-Digest Algorithm 5 ，在90年代初由 MIT的計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 和RSA Data Security Inc 發(fā)明，由 MD2/MD3/MD4發(fā)展而來的。 MD5的實(shí)際應(yīng)用是對(duì)一段Message（字節(jié)串）產(chǎn)生fingerprint（指紋），可以防止被 篡改"。舉個(gè)例子，夭夭安全網(wǎng)提供 下載的 MD5 校驗(yàn)值軟件 WinMD5.zip，其 MD5 值是 1e07ab3591d25583eff5129293dc98d2,但你下載該軟件后計(jì)算MD5發(fā)現(xiàn)其值卻是 81395f50b94bb4891a4ce4ffb6ccf64b,那說明該ZIP已經(jīng)被他人修改過，那

4、還用不用該軟件那你可自己琢磨著看啦。四、求校驗(yàn)和求校驗(yàn)和其實(shí)是一種或運(yùn)算。如下： /如下是計(jì)算校驗(yàn)位函數(shù)/ checkdata ,包括起始位在內(nèi)的前九位數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和 /unsigned char CLU_checkdata（void）求校驗(yàn)和unsigned char checkdata=0;for（point=0;point<9,TI=1;point+） checkdata=checkdata | bufferpoint; return（checkdata）; 四、BCC（Block Check Character/ 信息組校驗(yàn)符號(hào)）BCC校驗(yàn)其實(shí)是奇偶校驗(yàn)的一種 ，但也是經(jīng)常使用并且

5、效率較高的一種 ，所謂BCC校驗(yàn) 法(block check character)，就是在發(fā)送前和發(fā)送后分別把 BCC以前包括ETX字符的所有 字符按位異或后，按要求變換(增加或前去一個(gè)固定的值)后所得到的字符進(jìn)行比較，相等即認(rèn) 為通信無錯(cuò)誤，不相等則認(rèn)為通信出錯(cuò).非接觸卡讀卡器與 PC機(jī)的通訊格式如下：STX (02H ) + 6 個(gè)字節(jié)的卡號(hào) +VERH+VERL+EOT ( 04H )STX (02H)起始字節(jié)EOT (04H)結(jié)束字節(jié)6個(gè)字節(jié)的卡號(hào)為六個(gè)十六進(jìn)制的ASCII字符，6個(gè)字節(jié)的傳送，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。例如：卡號(hào)： 8 D E F 9 E傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式：38 44 45

6、 46 39 45(十六進(jìn)制)在校驗(yàn)時(shí)采用目前最通用的BCC校驗(yàn)方式：具體的方法是：將有效的卡號(hào)接字節(jié)作異或(XOR)校驗(yàn)：38H(XOR ) 44H (XOR ) 45H(XOR ) 46H(XOR ) 39H ( XOR ) 45H =03H然后將接收到的數(shù)據(jù) VERH+VERL合成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，30H (HEX) =0 , 33H (HEX) =3合成數(shù)據(jù)為03H ,接收到的數(shù)據(jù)與我們收到的卡號(hào)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)一致，則接收到 的卡號(hào)為正確卡號(hào)。再比如現(xiàn)有卡號(hào)為：卡號(hào)： 0 5 8 E 4 2傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式：30 35 38 45 34 32(十六進(jìn)制)在校驗(yàn)時(shí)采用目前最通用的BCC校驗(yàn)方式：具

7、體的方法是：將有效的卡號(hào)接字節(jié)作異或(XOR)校驗(yàn)：30H(XOR ) 35H (XOR ) 38H(XOR ) 45H(XOR ) 34H ( XOR ) 32H =7EH然后將接收到的數(shù)據(jù) VERH+VERL合成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，37H (HEX) =7 , 45H (HEX) =E合成數(shù)據(jù)為7EH ,接收到的數(shù)據(jù)與我們收到的卡號(hào)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)一致，則接收到 的卡號(hào)為正確卡號(hào)。在編寫程序時(shí)，可以先將所有數(shù)據(jù)都接收到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，然后計(jì)算BCC校驗(yàn)值VALUE1，再將接收的 BCC值拼成一個(gè)十六進(jìn)制數(shù) VALUE2 ,然后比較這兩個(gè)值，如果相等，則接收到的卡號(hào)為合法卡 號(hào)，然后按您的系統(tǒng) 作相應(yīng)的

8、處理。VB代碼如下：Public Function bcc(a As String) As StringDim b As Integer b = 0For i = 1 To Len(a) Step 2b = b Xor ("&h" + Mid(a, i, 2)Nextb = b And &HFFIf b < 16 Thenbcc = "0" + Hex（b）Elsebcc = Hex（b）End IfEnd Function五、CRC（Cyclic Redundancy Check/循環(huán)冗余校驗(yàn)）CRC校驗(yàn)的基本思想是利用線性編碼理

9、論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的監(jiān)督碼（既CRC碼）r位，并附在信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共（k+r）位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。16位的CRC碼產(chǎn)生的規(guī)則是先將要發(fā)送的二進(jìn)制序列數(shù)左移16位（既乘以）后，再除以一個(gè)多項(xiàng)式，最后所得到的余數(shù)既是CRC碼.它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯(cuò)誤偵測(cè)（Error Detecting ）的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，發(fā)送裝置計(jì)算出CRC值并隨數(shù)據(jù)一同發(fā)送給接收裝置，接收裝置對(duì)收到的數(shù)據(jù)重新計(jì)算CRC并與收到的CRC相比較，若兩個(gè) CRC值不同，則說明數(shù)據(jù)

10、通訊出現(xiàn)錯(cuò)誤。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境與習(xí)慣的不同，CRC又可分為以下幾種標(biāo)準(zhǔn)： CRC-12 碼； CRC-16 碼； CRC-CCITT 碼； CRC-32 碼。CRC-12碼通常用來傳送 6-bit字符串。CRC-16及CRC-CCITT碼則用是來傳送 8-bit字符，其中CRC-16為美國(guó)采用，而 CRC-CCITT為歐洲國(guó)家所采用。CRC-32碼大都被采用在一種稱為Point-to-Point的同步傳輸中。下面為CRC計(jì)算過程：1.設(shè)置CRC寄存器，并給其賦值 FFFF（hex）。2 .將數(shù)據(jù)的第一個(gè) 8-bit字符與16位CRC寄存器的低8位進(jìn)行異或，并把結(jié)果存入 CRC寄存器。3. CRC寄

11、存器向右移一位，MSB補(bǔ)零，移出并檢查 LSB。4. 如果LSB為0,重復(fù)第三步；若 LSB為1, CRC寄存器與多項(xiàng)式碼相異或。5. 重復(fù)第3與第4步直到8次移位全部完成。此時(shí)一個(gè) 8-bit數(shù)據(jù)處理完畢。6 .重復(fù)第2至第5步直到所有數(shù)據(jù)全部處理完成。7.最終CRC寄存器的內(nèi)容即為 CRC值。常用的CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)式如下：CRC（16 位）=X16+X15+X2+1CRC（CCITT） = X16+X12 +X5+1CRC（32 位）=X32+X26+X23+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1 以CRC（16位）多項(xiàng)式為例，其對(duì)應(yīng)校驗(yàn)二進(jìn)制位列為

12、1 1000 0000 0000 0101 。CRC基本原理 是：在K位信息碼后再拼接 R位的校驗(yàn)碼，整個(gè)編碼長(zhǎng)度為 N位，因此, 這種編碼又叫（N , K）碼。對(duì)于一個(gè)給定的（N, K）碼，可以證明存在一個(gè)最高次藉為 N-K=R的多項(xiàng)式G（x），根據(jù)G（x）可以生成K位信息的校驗(yàn)碼，而G（x）叫做這個(gè)CRC碼的生 成多項(xiàng)式。校驗(yàn)碼的具體生成過程為：假設(shè)發(fā)送信息用信息多項(xiàng)式C(X)表示，將C(x)左移R位，則可表示成C(x)*2R，這樣C(x)的右邊就會(huì)空出 R位，這就是校驗(yàn)碼的位置。通過 C(x)*2R除 以生成多項(xiàng)式G(x)得到的余數(shù)就是校驗(yàn)碼。幾個(gè)基本概念1、多項(xiàng)式與二進(jìn)制數(shù)碼多項(xiàng)式和二

13、進(jìn)制數(shù)有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系：x的最高藉次對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最高位，以下各位對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式的各籍次，有此藉次項(xiàng)對(duì)應(yīng)1,無此藉次項(xiàng)對(duì)應(yīng) 0?？梢钥闯觯簒的最高藉次為 R,轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)有R+1位。多項(xiàng)式包括生成多項(xiàng)式 G(x)和信息多項(xiàng)式C(x)。如生成多項(xiàng)式為 G(x)=x4+x3+x+1 ,可轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)碼 11011。而發(fā)送信息位1111，可轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)多項(xiàng)式為C(x)=x3+x2+x+1 。2、生成多項(xiàng)式是接受方和發(fā)送方的一個(gè)約定，也就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，在整個(gè)傳輸過程中， 這個(gè)數(shù)始終保持不變。在發(fā)送方，利用生成多項(xiàng)式對(duì)信息多項(xiàng)式做模2除生成校驗(yàn)碼。在接受方利用生成多項(xiàng)式對(duì)收到的編碼多項(xiàng)式做模2除檢測(cè)

14、和確定錯(cuò)誤位置。應(yīng)滿足以下條件：a、 生成多項(xiàng)式的最高位和最低位必須為1。b、 當(dāng)被傳送信息(CRC碼)任何一位發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，被生成多項(xiàng)式做模 2除后應(yīng)該使余 數(shù)不為0。c、不同位發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)該使余數(shù)不同。d、對(duì)余數(shù)繼續(xù)做模 2除，應(yīng)使余數(shù)循環(huán)。將這些要求反映為數(shù)學(xué)關(guān)系是比較復(fù)雜的。但可以從有關(guān)資料查到常用的對(duì)應(yīng)于不同碼制的生成多項(xiàng)式如圖9所示:NK碼距dG(x)多項(xiàng)式G(x)743x3+x+11011743x3+x2+11101734x4+x3+x2+111101734x4+x2+x+11011115113x4+x+1100111575x8+x7+x6+x4+111101000131263x

15、5+x2+110010131215x10+x9+x8+x6+x5+x3+11110110100163573x6+x+1100001163515x12+x10+x5+x4+x2+1101000011010110411024x16+x15+x2+1110000000000001013、模2除(按位除)模2除做法與算術(shù)除法類似，但每一位除(減)的結(jié)果不影響其它位，即不向上一位借位。所以實(shí)際上就是異或。然后再移位移位做下一位的模2減。步驟如下：a、 用除數(shù)對(duì)被除數(shù)最高幾位做模2減，沒有借位。b、 除數(shù)右移一位，若余數(shù)最高位為1，商為1 ,并對(duì)余數(shù)做模2減。若余數(shù)最高位為0, 商為0,除數(shù)繼續(xù)右移一位。

16、c、一直做到余數(shù)的位數(shù)小于除數(shù)時(shí)，該余數(shù)就是最終余數(shù)。CRC校驗(yàn)程序編寫：編寫CRC校驗(yàn)程序有兩種辦法：一種為計(jì)算法，一種為查表法。下面對(duì)兩種方法分別 討論。計(jì)算法計(jì)算法就是依據(jù) CRC校驗(yàn)碼的產(chǎn)生原理來設(shè)計(jì)程序。其優(yōu)點(diǎn)是模塊代碼少，修改靈活，可 移植性好。其缺點(diǎn)為計(jì)算量大。為了便于理解，這里假定了三位數(shù)據(jù)，而多項(xiàng)式碼為A001(hex)。在窗體上放置一命令按鈕Command1 ,并添加如下代碼：Private Sub Command1_Click()Dim CRC() As ByteDim d() As Byte '待傳輸數(shù)據(jù)ReDim d(2) As Byted(0) = 123d

17、(1) = 112d=135CRC = CRC16(d)'調(diào)用CRC16計(jì)算函數(shù)'CRC(0)為高位'CRC(1)為低位End Sub注意：在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)CRC的低位可能在前，而高位在后。Function CRC16(data() As Byte) As String'CRC寄存器'多項(xiàng)式碼&HA001Dim CRC16Lo As Byte, CRC16Hi As ByteDim CL As Byte, CH As ByteDim SaveHi As Byte, SaveLo As ByteDim i As IntegerDim Flag As I

18、ntegerCRC16Lo = &HFFCRC16Hi = &HFFCL = &H1'多項(xiàng)式碼低位&H01CH = &HA0 '多項(xiàng)式碼高位 &HA0For i = 0 To UBound(data)每一個(gè)數(shù)據(jù)與CRC寄存器進(jìn)行異或CRC16Lo = CRC16Lo Xor data(i)'For Flag = 0 To 7SaveHi = CRC16HiSaveLo = CRC16Lo'高位右移一位'低位右移一位如果高位字節(jié)最后一位為1'則低位字節(jié)右移后前面補(bǔ) 10如果LSB為1 ,則與多項(xiàng)式碼進(jìn)

19、行異或CRC16Hi = CRC16Hi 2CRC16Lo = CRC16Lo 2If (SaveHi And &H1) = &H1) Then ' CRC16Lo = CRC16Lo Or &H80End If'否則自動(dòng)補(bǔ)If (SaveLo And &H1) = &H1) Then 'CRC16Hi = CRC16Hi Xor CHCRC16Lo = CRC16Lo Xor CLEnd IfNext FlagNext iDim ReturnData(l) As ByteReturnData(0) = CRC16Hi'C

20、RC 高位ReturnData(l) = CRC16Lo'CRC 低位CRC16 = ReturnDataEnd Function查表法查表法的優(yōu)缺點(diǎn)與計(jì)算法的正好相反。為了便于比較，這里所有的假定與計(jì)算法的完全相同，都而在窗體上放置一個(gè)Command1的按鈕，其代碼部分與上面的也完全一致。下面只介紹CRC函數(shù)的編寫源代碼。Private Function CRC16(data() As Byte) As StringDim CRC16Hi As ByteDim CRC16Lo As ByteCRC16Hi = &HFFCRC16Lo = &HFFDim i As In

21、tegerDim iIndex As LongFor i = 0 To UBound(data)iIndex = CRC16Lo Xor data(i)CRC16Lo = CRC16Hi Xor GetCRCLo(iIndex)'低位處理CRC16Hi = GetCRCHi(iIndex)'高位處理Next iDim ReturnData(1) As ByteReturnData(0) = CRC16Hi'CRC 高位ReturnData(1) = CRC16Lo'CRC 低位CRC16 = ReturnDataEnd Function'CRC低位字節(jié)值

22、表Function GetCRCLo(Ind As Long) As ByteGetCRCLo = Choose(Ind + 1, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1,&HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1,&H81, &H40, &a

23、mp;H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80,&H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41,&H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &a

24、mp;H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0,&HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1,&H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &a

25、mp;H80,&H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &

26、amp;HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, _&H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80,&H41, &H0, &HC1, &H81, &H40

27、, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H

28、80, &H41, &H0, &HC1,&H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &

29、HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &a

30、mp;H0, &HC1, &H81, &H40, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H1, &HC0, &H80, &H41, &H0, &HC1, &H81, &H40) End Function'CRC高位字節(jié)值表Function GetCRCHi(Ind As Long) As ByteGetCRCHi = Choose(Ind + 1, &H0, &HC0, &HC1, &H1, &HC3, &H3

31、, &H2, &HC2, &HC6, &H6, &H7, &HC7, &H5, &HC5, &HC4, &H4, &HCC, &HC, &HD, &HCD, &HF, &HCF, &HCE, &HE, &HA, &HCA, &HCB, &HB, &HC9, &H9, &H8, &HC8, &HD8, &H18, &H19, &HD9, &H1B, &

32、amp;HDB, &HDA, &H1A, &H1E, &HDE, &HDF, &H1F, &HDD, &H1D, &H1C, &HDC, &H14, &HD4, &HD5, &H15, &HD7, &H17, &H16, &HD6, &HD2, &H12, &H13, &HD3, &H11, &HD1, &HD0, &H10, &HF0, &H30, &H31, &

33、amp;HF1, &H33, &HF3, &HF2, &H32, &H36, &HF6, &HF7, &H37, &HF5, &H35, &H34, &HF4, &H3C, &HFC, &HFD, &H3D, &HFF, &H3F, &H3E, &HFE, &HFA, &H3A, &H3B, &HFB, &H39, &HF9, &HF8, &H38, &H28, &

34、amp;HE8, &HE9, &H29, &HEB, &H2B, &H2A, &HEA, &HEE, &H2E, &H2F, &HEF, &H2D, &HED, &HEC, &H2C, &HE4, &H24, &H25, &HE5, &H27, &HE7, &HE6, &H26, &H22, &HE2, &HE3, &H23, &HE1, &H21, &H20, &

35、amp;HE0, &HA0, &H60, _&H61, &HA1, &H63, &HA3, &HA2, &H62, &H66, &HA6, &HA7, &H67, &HA5, &H65, &H64,&HA4, &H6C, &HAC, &HAD, &H6D, &HAF, &H6F, &H6E, &HAE, &HAA, &H6A, &H6B, &HAB, &H69, &HA9, &HA8, &H68, &H78,