随着计算机技术的不断发展,在现代工业中,利用微机进行数据通讯的工业控制应用得也越来越广泛。由于传输距离、现场状况等诸多可能出现的因素影响,计算机与受控设备之间的通讯数据常会发生无法猜测的错误。为了防止错误所带来的影响,一般在通讯时采取数据校验的办法,而循环冗余码校验是最常用的校验方法之一。一、循环冗余码校验原理 循环冗余码校验英文名称为Cyclical Redundancy Check,简称CRC。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测(Error Detecting)的。实际应用时,发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置,接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较,若两个CRC值不同,则说明数据通讯出现错误。根据应用环境与习惯的不同,CRC又可分为以下几种标准: ①CRC-12码; ②CRC-16码; ③CRC-CCITT码; ④CRC-32码。 CRC-12码通常用来传送6-bit字符串。CRC-16及CRC-CCITT码则用是来传送8-bit字符,其中CRC-16为美国采用,而CRC-CCITT为欧洲国家所采用。CRC-32码大都被采用在一种称为Point-to-Point的同步传输中。下面以最常用的CRC-16为例来说明其生成过程。 CRC-16码由两个字节构成,在开始时CRC寄存器的每一位都预置为1,然后把CRC寄存器与8-bit的数据进行异或,之后对CRC寄存器从高到低进行移位,在最高位(MSB)的位置补零,而最低位(LSB,移位后已经被移出CRC寄存器)假如为1,则把寄存器与预定义的多项式码进行异或,否则假如LSB为零,则无需进行异或。重复上述的由高至低的移位8次,第一个8-bit数据处理完毕,用此时CRC寄存器的值与下一个8-bit数据异或并进行如前一个数据似的8次移位。所有的字符处理完成后CRC寄存器内的值即为最终的CRC值。 下面为CRC的计算过程: 1.设置CRC寄存器,并给其赋值FFFF(hex)。 2.将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或,并把结果存入CRC寄存器。 3.CRC寄存器向右移一位,MSB补零,移出并检查LSB。 4.假如LSB为0,重复第三步;若LSB为1,CRC寄存器与多项式码相异或。 5.重复第3与第4步直到8次移位全部完成。此时一个8-bit数据处理完毕。 6.重复第2至第5步直到所有数据全部处理完成。 7.最终CRC寄存器的内容即为CRC值。二、 循环冗余码校验程序的编写 明白了CRC校验码的产生过程,编写起程序来就非常轻易了。由于Visual Basic的广泛普及以及其在数据通讯中的重要地位,下面就以VB语言来编写CRC的生成程序,其它语言只需稍做修改即可。 编写CRC校验程序有两种办法:一种为计算法,一种为查表法。下面对两种方法分别讨论。 1.计算法 计算法就是依据CRC校验码的产生原理来设计程序。其优点是模块代码少,修改灵活,可移植性好。其缺点为计算量大。为了便于理解,这里假定了三位数据,而多项式码为A001(hex)。 在窗体上放置一命令按钮Command1,并添加如下代码: Private Sub Command1_Click() Dim CRC() As Byte Dim d() As Byte ’待传输数据 ReDim d(2) As Byte d(0) = 123 d(1) = 112 d(2) = 135 CRC = CRC16(d) ’调用CRC16计算函数 ’CRC(0)为高位 ’CRC(1)为低位 End Sub 注重:在数据传输时CRC的低位可能在前,而高位在后。 Function CRC16(data() As Byte) As String Dim CRC16Lo As Byte, CRC16Hi As Byte ’CRC寄存器 Dim CL As Byte, CH As Byte ’多项式码&HA001 Dim SaveHi As Byte, SaveLo As Byte Dim I As Integer Dim Flag As Integer CRC16Lo = &HFF CRC16Hi = &HFF CL = &H1