crc循环冗余码计算过程

CRC 循环冗余码在数据传输中被广泛使用，它是一种校验码，用于检查数据传输是否正确，特别是在通讯领域，例如网络、电话和串口通讯等领域对数据传输的完整性要求比较高，而 CRC循环冗余码可以帮助保证数据传输的可靠性。本文将从多个角度分析 CRC 循环冗余码的计算过程。

1. CRC 循环冗余码

CRC 循环冗余码是一种校验码，可以对发送的数据进行校验，以确保它们在传输过程中没有被更改。CRC 循环冗余码会附加在发送数据的末尾，接收方也会计算 CRC 值，如果接收方计算出的 CRC 值与发送方的 CRC 值相同，则可以确定数据是正确的。

2. 计算过程

CRC 循环冗余码的计算过程需要特定的算法，它是通过将发送数据进行位操作和除法运算来计算出 CRC 值的。CRC 校验的计算过程可以分为以下几步：

- 预处理

在计算 CRC 值之前，需要对预定义的多项式进行预处理，这个多项式被称为生成多项式。生成多项式是一个二进制数，它的最高位和最低位都是1，其它位为0，比如 0x04C11DB7（以32位为例）。

- 前导位填充

在计算 CRC 值之前，需要在发送数据的末尾添加一些前导位，以便数据能够被整除，通常会添加一个或多个 0 值。

- 位操作

接下来，需要通过按位操作来移动整个消息，并将生成多项式与消息执行除法运算。这一步通常使用 XOR （异或）运算来实现。

- 计算 CRC

最后，通过以上步骤可以得到 CRC 值，将其附加到消息的末尾，在传输过程中一同发送给接收方。

3. 多项式选择

生成多项式对 CRC 校验的性能和结果有着重要的影响。常见的生成多项式有多种选择，如：0xEDB88320（以32位为例），0x04C11DB7（以32位为例），0x104C11DB7（以64位为例）等等，在应用中应根据场景选择不同的多项式。

4. CRC 校验类型

CRC 校验主要有两种类型，一种是硬件实现的 CRC 校验，另一种是软件实现的 CRC 校验。硬件实现的 CRC 校验速度更快，但需要专门的硬件电路支持，而软件实现的 CRC 校验则可以在一般的计算机或者嵌入式设备中实现，适用范围更广。