CRC 校验码编码实验
crc校验码编程
crc校验码编程
CRC校验码是一种常用的差错检测方法,广泛应用于数据通信和数据存储领域。
它通过对数据进行一系列运算,生成一个校验码,用于检测数据传输过程中是否发生了错误。
CRC校验码的生成过程相对简单,但其原理却非常巧妙。
首先,需要选择一个预定的生成多项式,通常是一个固定的二进制位数。
然后,将待校验的数据与一个初始值进行异或运算,得到一个结果。
接下来,将这个结果不断地与生成多项式进行异或运算,直到所有数据都被处理完毕。
最后,将最终的结果作为校验码附加在原始数据后面。
CRC校验码的优点在于,它可以快速检测出错误,且具有很高的检测概率。
通过对数据的每一个位进行计算,CRC校验码可以有效地检测出单个或多个位的错误。
而且,CRC校验码的生成过程是不可逆的,即无法通过校验码推导出原始数据,从而保证了数据的安全性。
在实际应用中,CRC校验码被广泛用于网络通信、存储设备和传感器等领域。
例如,在网络传输中,发送方会将数据进行分组,并计算每个分组的CRC校验码。
接收方在接收到数据后,同样计算CRC 校验码,并与接收到的校验码进行比对。
如果两者一致,说明数据传输无误;如果不一致,则意味着数据可能发生了错误,需要进行重新传输或纠错处理。
总的来说,CRC校验码作为一种差错检测方法,具有简单、高效、可靠的特点。
它在保障数据传输的准确性和可靠性方面起到了重要的作用。
通过合理应用CRC校验码,我们可以提高数据传输的质量,确保信息的完整性和可靠性。
CRC校验算法详解及代码实现
CRC校验算法详解及代码实现CRC校验算法的原理是利用生成多项式来计算数据的校验值。
在发送端,将数据和生成多项式进行计算得到一个校验值,然后将这个校验值附加到发送的数据后面一起传输。
在接收端,接收到数据后再次进行计算,并与接收到的校验值进行比较,如果相同则说明数据传输过程中没有错误,否则说明数据传输过程中出现错误。
下面是CRC校验算法的具体步骤:1.选择一个生成多项式,通常用一个二进制数表示。
生成多项式的位数称为CRC位数,常见的有CRC-8,CRC-16,CRC-32等。
2.将生成多项式的最高位与数据的最高位对齐,然后进行异或运算。
异或运算的结果作为下一次异或运算的输入,直到将所有数据都计算完毕。
3.将计算得到的结果作为校验值附加到数据后面一起传输。
下面是一个简单的CRC校验算法的代码实现:```pythondef crc(data, generator):crc_value = 0generator_length = len(generator)for bit in data:crc_value ^= bitif crc_value & 0x1:crc_value = (crc_value >> 1) ^ int(generator, 2)else:crc_value = crc_value >> 1return crc_value#测试数据data = [1, 0, 1, 1]generator = "1011"#进行CRC校验residue = crc(data, generator)print(residue)```在上面的代码中,`data`表示要进行校验的数据,以列表的形式表示,每个元素是一个二进制位。
`generator`表示生成多项式,以字符串的形式表示,每个字符是一个二进制位。
程序输出的结果为校验值。
总结:本文详细介绍了CRC校验算法的原理和步骤,并给出了一个简单的代码实现。
CRC检验码实验报告
CRC 检验码实验报告一 实验题目(1) 实现CRC 的校验过程,生成多项式为CRC12,要求设计简单的图形界面。
(2) 完成内容包括:输入发送数据序列,根据生成多项式完成余数计算,输出带有校验码的发送数据序列。
模拟正确发送、出现离散的一位错、离散的两位错以及长度小于12的突发错,给出相应的输出。
二 实验工具及环境实验语言:JAVA 实验工具:eclipese 三 实验思路 (1) 实验原理CRC 校验码的编码方法是用待发送的二进制数据t(x)移位生成多项式位数,其结果r(x)除以生成 多项式g(x),将最后的余数与上r(x)作为CRC 校验码。
(2) 实验思路 1.实现过程分实验类图2.计算CRC 检验码:1)用户输入发送数据比特序列A;2)默认为12位CRC 生成多项式,用户可根据需要自行修改CRC 生成多项式B; 3)根据B 的位数,对A 进行左移位相应的位数(相当于做2^n 的乘积运算),形成C;实现计算CRC 校验码与实现模拟出错的算法类选择应用主界面类,包括模拟CRC 出错与计算CRC 校验计算CRC 校验码界面模拟CRC 出错4)对生成多项式和发送数据流进行异或运算,计算余数D;5)余数D+C就形成了带有CRC检验码的数据比特序列。
3. CRC检验码出错模拟:用户输入原CRC检验码的数据比特序列A,选择待模拟的错误类型;程序给出相应模拟出错结果。
四实验结论1.优点1)实现了多种生成多项式CRC检验码的生成与检验2)检验与计算分开,功能明确3)可对用户输入数据进行检查,动态交互2.缺点1)在检验CRC校验码时,只能有用户手动输入数据,不能粘贴复制,比较麻烦2)页面布局与外观有待提高。
CRC编码实验实验报告
11001———————除数
————
11110
1001
————
11111
11001
————
000100——————余数
2)
input=[1 0 1 1 0 0 1 1];crc_no=4;
k = size(input,2);
generator = zeros(1,crc_no+1);
output = zeros(1,k+crc_no);
end
output = [input output(1:crc_no)];
n = size(input,2);
output = input(1:n-crc_no);
forii = 1:n-crc_no
if(input(1) == 1)
input(1:crc_no+1) = mod((input(1:crc_no+1)+generator),2);
而发送信息位 1111,可转换为数据多项式为C(x)=x^3+x^2+x+1。
2)、生成多项式
是接受方和发送方的一个约定,也就是一个二进制数,在整个传输过程中,这个数始终保持不变。
在发送方,利用生成多项式对信息多项式做模2除生成校验码。在接受方利用生成多项式对收到的编码多项式做模2除检测和确定错误位置。
循环冗余校验编解码电路设计实验报告
循环冗余校验编解码电路设计实验报告一、引言循环冗余校验(CRC)是一种常用于检测和校正数据传输错误的技术。
在通信领域,CRC编解码电路是一种重要的硬件设计,用于验证数据传输的准确性。
本实验旨在通过设计循环冗余校验编解码电路,探索其工作原理和实际应用。
二、背景知识1.循环冗余校验原理循环冗余校验利用多项式除法的性质来实现数据校验。
发送端将数据和校验值进行运算得到余数,并将余数附加到数据后一起发送。
接收端通过对接收到的数据进行除法运算,得到的余数判断数据是否正确。
2.CRC编码过程–发送端:将数据进行扩展,加上用于校验的位数,并使用预定的生成多项式进行除法运算得到余数,将余数附加在数据后面发送出去。
–接收端:接收到数据后,再次进行除法运算,得到的余数为0则说明数据传输正确,否则说明存在错误。
3.CRC解码过程–发送端:发送数据和余数。
–接收端:接收数据和余数,使用与发送端一样的生成多项式进行除法运算,得到的余数判断数据是否正确。
三、实验设计与实现1. 实验目的了解循环冗余校验的原理,并通过设计和实现循环冗余校验编解码电路加深对其理解。
2. 实验器材与材料•FPGA开发板:用于搭建实验电路•Vivado软件:用于设计和验证电路•扁平电缆:用于连接FPGA开发板和外部设备3. 实验步骤1.了解所用的生成多项式,确定校验位数和除法运算方式。
2.使用Vivado软件创建工程,选择适合的FPGA开发板型号。
3.设计循环冗余校验编码模块,并使用Verilog语言进行描述。
4.设计循环冗余校验解码模块,并使用Verilog语言进行描述。
5.设计测试模块,用于生成测试数据和验证结果。
6.进行RTL级仿真,验证电路设计的正确性。
7.将设计文件综合、实现和下载到FPGA开发板。
8.在FPGA开发板上测试编解码电路的功能和性能。
9.分析实验结果,总结经验和教训。
四、实验结果与分析1. RTL级仿真结果在RTL级仿真中,我们生成了不同的输入数据,并通过编解码电路计算得到校验值和余数。
crc校验原理及代码
crc校验原理及代码CRC(循环冗余校验)是一种错误检测技术,通过对数据进行计算和比较,来确定数据是否被改变或破坏。
它主要用于数据通信中,确保数据的完整性。
CRC校验的原理是通过生成多项式来计算发送数据的校验码,并将校验码附加到数据末尾,接收方通过再次计算校验码来验证数据的完整性。
CRC采用二进制多项式除法的方式实现。
以下是一种常见的CRC校验算法,称为CRC-32算法,它使用32位的校验码:```pythondef crc32(data):crc = 0xFFFFFFFFfor byte in data:crc ^= bytefor _ in range(8):if crc & 1:else:crc >>= 1crc ^= 0xFFFFFFFFreturn crc```利用以上的代码,可以计算给定数据的CRC-32校验码。
下面是代码的解释:1. `crc32`函数的输入参数是字符串类型的数据。
2. `crc`变量初始值为0xFFFFFFFF,是32位全1的二进制数。
3.循环遍历输入数据中的每个字节,并进行计算。
4. `crc ^= byte`将校验码与当前字节进行异或操作。
5.在每个字节的8位中,循环判断最低位是否为17.若最低位为0,则直接右移一个位置。
8.在全部字节处理完成后,将校验码与0xFFFFFFFF进行异或操作,得到最终的校验码。
CRC校验在数据通信中非常常见,特别是在网络传输和存储媒介上。
它可以帮助检测传输过程中发生的位错误,提高数据的可靠性和完整性。
需要注意的是,CRC校验是一种错误检测机制,而不是错误纠正机制。
它只能告诉我们数据是否出现错误,而无法纠正错误。
若数据被改变或破坏,则接收方可以要求重新发送数据。
CRC校验的算法实现
CRC校验的算法实现一、CRC简介CRC基于多项式的编码技术。
在多项式编码中,将信息位串看成阶次为从X^k-1到X^0的信息多项式M(x)的系数序列,在计算CRC码时,发送方和接收方必须采用同一个生成多项式G(x),G(x)的阶次应该低于M(x),且最高和最低阶的系数为1。
根据发送端要传送的k位二进制码序列,可以以一定的规则产生一个r位检验码(就是CRC码),附在信息后面,构成一个新的二进制码序列数共(k+r)位,为传送多项式T(x),最后将其发送出去。
产生CRC码的方法是:以16位CRC码产生规则为例:先将要发送的二进制序列数左移16位(即乘以2的16 次方后)后,再除以生成多项式(这里采用的是模2运算法则,即多项式除法中采用不带借位的减法运算,运算等同于异或运算。
),最后所得到的余数就是CRC码。
任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。
例如:代码1010111对应的多项式为x6+x4+x2+x+1,而多项式为x5+x3+x2+x+1对应的代码101111。
二、检验原理因为接收端接收到的传送多项式T(x)一定能被生成多项式G(x)模2整除,所以可用来判断传输过程是否出现错码。
接收端有两种处理方式:1、计算k位序列的CRC码,与接收到的CRC比较,一致则接收正确。
2、计算整个k+r 位的CRC码,若为0,则接收正确。
三、算法实现这里采用 CRC-CCITT 多项式G(X) = X16 + X12 + X5 + 1,多项式为0x11021,因为第一位固定位1可省略,故C语言编程时,参与计算的为0x1021。
当按位计算CRC时,例如计算二进制序列为1001 1010 1010 1111时,将二进制序列数左移16位,即为1001 1010 1010 1111 (0000 0000 0000 0000),实际上该二进制序列可拆分为1000 0000 0000 0000 (0000 0000 0000 0000) + 000 0000 0000 0000 (0000 0000 0000 0000) + 00 0000 0000 0000 (0000 0000 0000 0000) + 1 0000 0000 0000 (0000 0000 0000 0000) + ……共16个二进制分序列。
实验三 循环冗余码效验(CRC)
实验三循环冗余码效验(CRC)
一、实验目的
熟悉和学习ISO/IEC18000-3,ISO15693标准规范第三部分协议,其中贯串所有指令部分CRC的内容,特别是AnnexD的内容。
理解它的原理、流程和软件实验办法。
二、实验内容
通过使用带CRC处理过程的指令和不带CRC过程的指令读取单个标签,比较其指令的读取结果。
分析实验数据,了解CRC的作用,掌握指令的应该取得的结果。
三、实验原理
ISO15693标准规范第三部分下的AnnexD部分。
四、所需仪器
供电电源、单张电子标签。
五、实验步骤
1、设置
加电运行系统,在系统的天线内放置多个标签,打开软件Tag-reader.exe.正确设置串门、操作如图
2、操作
2.1 带CRC命令操作
在系统软件下,“寻卡”处,选择“单卡识别”,确定“寻卡”动作。
操作如图所示:
清空数据,在系统软件下,“测试命令”处,选择运行“测试循环冗余校验码”,选择“发送带循环冗余校验的寻卡命令”,操作如图:
2.2不带CRC命令操作
清空数据,选择“发送不带循环冗余校验的寻卡命令”,操作如图:。
CRC校验码编码实验
实验四CRC校验码编码实验班级:电子C073 姓名:赵宣学号:075584一、实验目的1、复习C++语言基本编写方法,熟悉面向对象编程方法。
2、学习CRC编码基本流程, 学会调试循环冗余校验码编码程序。
3、根据给出资料,掌握CRC校验码的编码原理,重点掌握按字节(Byte)编码方法二、实验内容与原理(一)实验原理:1. CRC 校验码介绍CRC 校验的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的k 位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(CRC 码)r 位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共 (k+r) 位,最后发送出去。
在接收端,则根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。
16 位的CRC 码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16 位(乘以216)后,再除以一个多项式,最后所得到的余数既是CRC 码。
求CRC 码所采用模2 加减运算法则,既是不带进位和借位的按位加减,这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算,加法和减法等价,乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样,符合同样的规律。
接收方将接收到的二进制序列数(包括信息码和CRC 码)除以多项式,如果余数为0,则说明传输中无错误发生,否则说明传输有误。
2.按位计算CRC一个二进制序列数可以表示为求此二进制序列数的CRC 码时,先乘以216后(左移16位),再除以多项式G(X) ,所得的余数就是所要求的CRC 码。
可以设:其中Q n (X) 为整数, R n (X) 为16位二进制余数,将上式代入前式得:再设:其中Qn-1(X) 为整数, Rn-1(X) 为16位二进制余数,继续代入前式,多次迭代得到:根据CRC 的定义,很显然,十六位二进制数R0(X) 即是要求的CRC 码。
3.按字节计算CRC对于一个二进制序列数可以按字节表示为下式,其中Bn(X) 为一个字节(共8位):求此二进制序列数的CRC码时,先乘以216后(左移16位),再除以多项式G(X),所得的余数即是所要求的CRC 码。
循环冗余校验编解码电路设计实验报告
循环冗余校验编解码电路设计实验报告在数字通信中,循环冗余校验(CRC)是一种常用的错误检测和纠正技术,它通过在数据包中添加校验位来检测数据传输过程中的错误。
为了更好地理解和应用CRC技术,我们进行了循环冗余校验编解码电路设计的实验。
我们需要了解CRC的基本原理。
CRC是通过对数据进行除法运算,得到余数然后将余数添加到数据包中作为校验位。
接收端在接收到数据包后,再次进行除法运算,如果余数为0,则说明数据传输正确,否则说明数据传输过程中出现了错误。
在实验中,我们首先设计了CRC编码电路。
编码电路的主要功能是对输入的数据进行除法运算,然后将余数作为校验位添加到数据包中。
我们使用了Verilog HDL语言来实现CRC编码电路,在编码过程中需要考虑多项式的选取、除法运算的实现等问题。
接下来,我们设计了CRC解码电路。
解码电路的主要功能是对接收到的数据包进行除法运算,然后判断余数是否为0,从而确定数据传输是否正确。
同样,我们使用Verilog HDL语言来实现CRC解码电路,需要考虑多项式的选取、除法运算的实现等方面。
在实验中,我们还需要对设计的CRC编解码电路进行仿真和验证。
通过仿真可以检查电路的功能是否符合设计要求,验证其在不同情况下的正确性和稳定性。
我们可以使用仿真工具如ModelSim等来进行仿真,观察电路的输入输出情况,验证其正确性。
我们需要在实际硬件平台上实现设计的CRC编解码电路,并进行性能测试。
通过性能测试可以评估电路在实际应用中的性能表现,包括速度、准确性等方面。
我们可以使用FPGA等硬件平台来实现CRC编解码电路,并进行性能测试,验证其在实际应用中的可靠性。
总的来说,通过本次实验,我们深入了解了循环冗余校验的原理和实现方法,掌握了CRC编解码电路的设计与实现技术。
这将有助于我们在数字通信领域中更好地应用CRC技术,提高数据传输的可靠性和安全性。
希望通过不懈的努力和实践,我们能够进一步完善和优化CRC编解码电路,为数字通信技术的发展做出贡献。
CRC码生成与校验电路的设计与实现
CRC码生成与校验电路的设计与实现CRC码(Cyclic Redundancy Check)是一种常用于错误检测的校验码。
在数据通信和存储领域广泛应用。
CRC码生成与校验电路的设计与实现是指设计并搭建能够正确生成和校验CRC码的电路。
本文将从CRC码的原理、设计方案、实现步骤以及一些应用举例进行详细说明。
一、CRC码的原理CRC码利用除法操作来生成校验码,基本原理如下:1.以二进制形式将待传输或存储的数据进行编码表示。
2.选定一个固定的生成多项式G(x)。
3.将编码后的数据与生成多项式进行除法运算,得到余数,将余数添加到编码数据末尾,形成含有校验码的编码数据。
4.接收端根据相同的生成多项式进行除法运算,得到余数,如果余数为零,则认为数据传输或存储没有错误,否则,认为有错误发生。
二、CRC码的设计方案根据CRC码的原理,我们可以进行如下的设计方案:1.确定生成多项式。
生成多项式的选择非常重要,通常使用CRC-16或CRC-32等标准的生成多项式。
不同的生成多项式会导致CRC码的性能不同,可以根据需要进行选择。
2.确定初始寄存器值。
初始寄存器值决定了CRC码的初始状态,常见的初始值为全1或全0。
3.实现生成多项式的除法运算。
可以利用硬件电路或软件算法来实现多项式的除法运算。
硬件电路比较高效,适合于大规模的数据传输或存储系统。
三、CRC码的实现步骤CRC码的实现一般包括以下步骤:1.初始化寄存器值为初始值。
2.读入待编码数据。
3.将待编码数据与寄存器值进行异或操作。
4.判断待编码数据的最高位是否为1,如果为1,则将生成多项式与寄存器值进行异或操作,否则,寄存器值左移一位。
5.重复以上步骤,直到所有待编码数据被处理完毕。
6.将最终的寄存器值添加到编码数据末尾,形成含有校验码的编码数据。
四、CRC码的应用举例CRC码广泛应用于数据通信和存储领域,以下是一些应用举例:1.以太网通信:在以太网通信中,CRC码用于检测数据在传输过程中的错误。
通信原理实验17 CRC码的编解码实验
实验十七CRC码的编解码实验实验内容1. 熟悉CRC码编码实验。
2.熟悉CRC码译码实验。
一、实验目的1.加深对CRC码的理解2.掌握CRC码的编解码过程3. 学习通过CPLD编程实现CRC码编译码实验二、实验电路工作原理在实际的基带传输系统中,并不是所有码字都能在信道中传输。
例如,含有直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输,因为它有可能造成信号严重畸变。
同时,一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号,而收定时信号却又依赖于传输的码型,如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号,则基带信号可能会长时间的出现0电位。
从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。
实际的基带传输系统还可能提出其它要求,因而对基带信号也存在各种可能的要求。
归纳起来,对传输用的基带信号的主要要求有两点:①对各种代码的要求,期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型,②对所传码型的电波波形要求,期望电波波形适宜于在信道中传输。
前一问题称为传输码型选择,后一问题称为基带脉冲的选择。
这是两个既有独立性又有联系的问题,也是基带传输原理中十分重要的两个问题。
传输码(又称线路码)的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。
在较为复杂的基带传输系统中,传输码的结构应具有下列主要特性:①能从其相应的基带信号中获取定时信息;②相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分;③不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;④尽可能地提高传输码型的传输效率;⑤具有内在的检错能力,等等。
1.CRC简介91CRC 又称循环冗余校验码,属于循环码的一种,在计算机通信和移动通信中广为应用。
它能够检测出如下错误:(1) 突发长度≤n-k 的突发错误;(2) 大部分突发长度=n-k+1的错误,其中不可检测的这类错误只占(1)2n k ---;(3) 大部分突发长度〉n-k+1的错误,不可检测的这类错误只占()2n k --;(4) 所有与许用码组码距≤min d -1的错误;(5) 所有基数个随机错误。
12CRC编解码实验
实验二 CRC (循环冗余校验码)编解码实验一、实验目的1、掌握CRC 码的编解码原理。
2、掌握CRC 码的软件仿真方法。
3、掌握CRC 码的硬件仿真方法。
4、掌握CRC 码的硬件设计方法。
二、预习要求1、掌握CRC 码的编解码原理和方法。
2、熟悉matlab 的应用和仿真方法。
3、熟悉Quatus 的应用和FPGA 的开发方法。
三、实验原理CRC 码是一种循环码,有着极强的检错能力,在计算机通信和移动通信种广为应用。
定义变量m(x)为信息码元;T(x)为编码码组;g(x)为生成多项式。
CRC 码的编码步骤如下:(1) 用n k x - 乘m(x)。
这一运算实际上就是把信息码后附加上(n-k)个“0”。
例如,信息码为110,它相当m(x)=2x x +。
当n-k=7-3=4时,4265()()n k x m x x x x x x -=+=+,相当于1100000。
(2) 用g(x)除()n k x m x -,得到商Q(x)和余式r(x),即()()()()()n kxm x r x Q x g x g x -=+例如,若选定42()1g x x x x =+++,则65224242()1(1)()11n kxm x x xx xx g x xx x xxx -++==+++++++++相当于11000001011111011110111=+(3)编码码组T(x)为:()()()n kT x x m x r x -=+在上例中,T(x)=1100000+101=1100101。
上述几个步骤用硬件实现时,可以由除法电路来实现。
除法电路的主体由一些移位寄存器和模2加法器组成。
例如,上述(7,3)循环码的编码器组成如下图所示。
图 1 (7,3)循环码编码器图1中有四级移存器,分别用a,b,c,d 表示。
另外有一单刀双掷开关S 。
当信息位输入时,开关S 倒向下,输入信息码一方面送入除法器进行运算,另一方面直接输出。
crc校验实验报告python代码 -回复
crc校验实验报告python代码-回复CRC校验实验报告-实验原理与方法【引言】计算机网络是现代社会不可或缺的一部分,其中数据传输的可靠性是一个十分重要的问题。
为了保障数据的无误传输,在网络中往往会采用一些纠错技术来检测和纠正传输过程中产生的错误。
CRC(Cyclic Redundancy Check)校验就是一种常用的纠错技术,被广泛应用在各种网络通信和存储系统中。
本实验通过使用Python编程语言,探索了CRC校验的原理与方法,并且进行了实际应用。
【实验目的】1.了解CRC校验的基本原理和工作过程;2.理解CRC校验的生成和校验原理;3.学习使用Python编程实现CRC校验功能;4.通过实际应用,验证CRC校验的可靠性和有效性。
【实验原理】CRC校验是一种计算机网络中常用的纠错技术,通过在发送端采用除法运算生成一个与原始数据进行连接的校验码,然后将校验码发送给接收端。
接收端在接收到数据后,同样进行除法运算,并根据计算结果判断是否有错误发生。
【CRC生成原理】CRC校验的生成过程中,首先会在数据后面添加一个指定长度的校验位(通常是0),然后将整个数据进行除法运算。
除法运算的具体过程是,首先将校验位左移(根据CRC校验的位数决定左移的位数),然后用与校验位相同位数的生成多项式进行异或操作。
若除数能够整除生成多项式,则除法结果为0,否则结果为1。
【CRC校验原理】在接收端,接收到数据后,同样进行除法运算。
如果除法运算能够整除生成多项式,则证明数据正常无误;否则,说明数据中发生了错误。
【实验方法】1.了解CRC校验的原理和工作过程;2.使用Python编程语言,实现CRC校验的生成和校验功能;3.设定生成多项式和校验位长度;4.编写数据发送端和接收端的代码;5.进行数据发送和接收,并记录结果;6.对比实际结果与预期结果,验证CRC校验的可靠性和有效性。
【实验步骤】1.设定生成多项式和校验位长度;2.编写数据发送端代码,实现CRC校验的生成功能;3.编写数据接收端代码,实现CRC校验的校验功能;4.设定原始数据和校验码,进行数据发送和接收;5.比较接收结果与发送结果,判断数据是否正确传输;6.记录实验结果,并进行分析和总结。
crc校验实验报告python代码
crc校验实验报告python代码标题:CRC校验实验报告:Python代码实现与解析一、引言CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)是一种广泛应用在数据通信和存储系统中的错误检测码。
其基本原理是通过在原始数据后添加一个特定的校验码,然后在接收端再次计算并比较这个校验码,以此来判断数据在传输过程中是否发生了错误。
本实验报告将详细阐述如何使用Python语言实现CRC校验,并通过具体的代码示例进行解析。
二、CRC校验原理CRC校验的基本思想是将待校验的数据看作是一个大数,然后用这个大数除以一个预设的除数,得到的余数就是CRC校验码。
在接收端,同样的操作被执行,如果得到的余数为0,则认为数据在传输过程中没有发生错误。
三、Python代码实现以下是一个简单的Python代码实现CRC校验的例子:pythondef crc8(data):polynomial = 0x07 # 使用0x07作为生成多项式crc = 0x00 # 初始化CRC值为0for byte in data:crc ^= byte # XOR当前字节与CRC值for _ in range(8): # 对每个位进行处理if crc & 0x80: # 如果最高位为1crc = (crc << 1) ^ polynomial # 左移一位并异或生成多项式else:crc <<= 1 # 否则只左移一位crc &= 0xFF # 保留8位return crcdata = b"Hello, World!" # 待校验的数据checksum = crc8(data) # 计算CRC校验码print("CRC8 Checksum:", hex(checksum)) # 输出CRC校验码四、代码解析1. 定义CRC函数`crc8`,输入参数为待校验的数据。
CRC校验码编码实验
实验四CRC校验码编码实验班级:电子C073 姓名:赵宣学号:075584一、实验目的1、复习C++语言基本编写方法,熟悉面向对象编程方法。
2、学习CRC编码基本流程, 学会调试循环冗余校验码编码程序。
3、根据给出资料,掌握CRC校验码的编码原理,重点掌握按字节(Byte)编码方法二、实验内容与原理(一)实验原理:1. CRC 校验码介绍CRC 校验的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的k 位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(CRC 码)r 位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共 (k+r) 位,最后发送出去。
在接收端,则根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。
16 位的CRC 码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16 位(乘以216)后,再除以一个多项式,最后所得到的余数既是CRC 码。
求CRC 码所采用模2 加减运算法则,既是不带进位和借位的按位加减,这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算,加法和减法等价,乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样,符合同样的规律。
接收方将接收到的二进制序列数(包括信息码和CRC 码)除以多项式,如果余数为0,则说明传输中无错误发生,否则说明传输有误。
2.按位计算CRC一个二进制序列数可以表示为求此二进制序列数的CRC 码时,先乘以216后(左移16位),再除以多项式G(X) ,所得的余数就是所要求的CRC 码。
可以设:其中Q n (X) 为整数, R n (X) 为16位二进制余数,将上式代入前式得:再设:其中Qn-1(X) 为整数, Rn-1(X) 为16位二进制余数,继续代入前式,多次迭代得到:根据CRC 的定义,很显然,十六位二进制数R0(X) 即是要求的CRC 码。
3.按字节计算CRC对于一个二进制序列数可以按字节表示为下式,其中Bn(X) 为一个字节(共8位):求此二进制序列数的CRC码时,先乘以216后(左移16位),再除以多项式G(X),所得的余数即是所要求的CRC 码。
crc实验
实验九、链路层实验——基于CRC编码的检错程序的实现实验报告一、实验目的1、通过实验,掌握CRC编码和解码的原理。
2、掌握基于CRC编码的差错检测技术。
二、实验指导现在计算机网络广泛采用的差错检测技术是基于CRC(cyclic redundancy check)循环冗余检测编码,CRC也称为多项式编码(polynomial code),CRC算法非常容易用硬件实现。
CRC编码操作如下:对给定的数据D,发送者选择r个附加位,追加到D的末尾,形成d+r位的新位型,该位型正好能被G模2除尽。
其中,G称为生成器。
CRC编码算法实现:1、选择生成多项式G,其最高次方为r,即r+1位的二进制位串2、计算D·2r, 即在数据D后面补r个0,构成d+r位的位串3、按模2除法求(D·2r/G)的余数R,即:4、从D·2r中模2减去R,得到新的数据T,即加了CRC的帧三、实验要求1、设置一个d位的数据D,r+1位的多项式G,生成CRC码,并把此CRC码作为数据帧进行传送。
2、编写两个子程序,分别实现CRC编码和CRC解码,在主函数中对子程序进行调用。
解码子程序应能根据解码情况判断出接收到的数据帧是否出错,并给出提示。
3、要求分别以正确和错误的数据来检验此检错程序。
4、将编写程序的源代码加必要注释和程序运行结果一起填入实验报告中。
提示:1、编写程序时数据直接用二进制数,可能用到位操作符^(异或)和<<(左移)。
2、在设置错误的编码时,错误位数最好不要超过r+1位。
四、程序代码:#include <stdio.h>int crc(int D[],int G[], int x,int n) //该函数用于进行异或运算{int i,j,k,result;printf("以下输出异或运算的全过程,最后一行为余数\n");for (k=0;k<=x-1;k++) //x=d+rprintf(" %d",D[k]); //输出补后的数for (i=0;i<=x-n+1;i++) //输出异或运算的全过程{if (D[i]==1) //当首位为1时进行异或{for (j=0;j<=n-1;j++) //n=g{if (D[i+j]==G[j]) //G[]的第j+1个数和D[]的第i+j+1个数相同时D[i+j]=0; //异或运算,相同为,不同为else D[i+j]=1;}printf("\n"); //输出每次异或后的结果for (k=0;k<=x-1;k++)printf(" %d",D[k]); //输出最后余数}}for (k=0;k<=x-1;k++)result=D[k];return result;}void main (){int d,g,n,m,result;g;int D[100],M[100],G[100],i,j; //D[]余数,M[]被除数printf("请输入生成器长度=");scanf("%d",&g);printf("\n请输入生成器为(空格输入):\n");for (j=0;j<=g-1;j++) //将输入的除数按位存储在数组G[j]scanf("%d",&G[j]);printf("请选择你要进行的操作:1,CRC编码2,CRC解码:\n");scanf("%d",&n);if(n==1){printf("请输入原始数据长度=");scanf("%d",&d);printf("\n请输入原始数据为(空格输入):\n");for (i=0;i<=d-1;i++) //将输入的数据按位存储进数组M[i]scanf("%d",&M[i]);for (i=0;i<=d-1;i++)D[i]=M[i]; //将数组M[i]中的数据赋值给D[i]for (i=d;i<=d+g-2;i++) //将数据左移r位,后面补r+1个零D[i]=0;crc(D,G,d+g-1,g); //调用函数,进行异或运算for (i=0;i<=d-1;i++)D[i]=D[i]+M[i]; //将g-1位的余数加到数据后面,即为发送方发送的完整数据printf ("\n发送方发送的数据为:");for (i=0;i<=d+g-2;i++)printf ("%d",D[i]);printf ("\n");}if(n==2){printf("请输入你要进行校验的数据长度=");scanf("%d",&m);printf("请输入要进行校验的数据为(空格输入):\n");for (i=0;i<=m-1;i++)scanf("%d",&M[i]);result=crc(M,G,m,g); //调用函数,进行异或运算,并返回结果if(result==0)printf("\n数据完全正确\n");if(result!=0)printf("\n数据有错误\n");}}五、运行结果:测试数据:生成器:110原始数据:10101生成的发送数据为:1010101 经验证,结果正确。
数据通信与计算机网络实验:CRC校验
实验2:CRC冗余循环校验码实验目的1.了解信道编码在通信系统中的重要性;2.掌握CRC循环码编译码的原理;3.掌握CRC循环码检错纠错原理;实验原理1.实验原理框图2.框图说明:循环码编码过程:数字终端的信号经过串并变换后,进行分组,分组后的数据再经过循环码编码,数据由4bit变为7bit。
实验内容一、循环码编码规则验证通过改变输入数字信号的码型,观测延时输出,编码输出以及译码输出,验证循环码编译码规则,并对比汉明码编码规则有何异同。
1.关电,按表格所示进行连线。
2.开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【循环码】。
(1)将2号模块的拨码开关S12#拨为10100000,拨码开关S22#、S32#、S42#均拨为00000000。
(2)将6号模块的拨码开关S16#拨为0010,即编码方式为循环码。
拨码开关S36#拨为0000,即无错模式。
按下S26#系统复位键。
3.此时系统初始状态为:2号模块提供32K编码输入数据,6号模块进行循环编译码,无差错插入模式。
4.实验操作及波形观测。
(1)用示波器观测TH5处编码输出波形。
注:为方便观测,可以以TH4处延时输出作为输出编码波形的对比观测点。
此处观测的两个波形是同步的。
(2)拨动拨码开关S1前四位观测编码输出并填入下表中:二、循环码检纠错性能检验1. 将6号模块S3按照插错控制表中的拨码方式,逐一插入不同错误,按下6号模块S2系统复位。
重复步骤3~4,验证循环码的检纠错能力。
2. 将示波器触发源通道接TP2帧同步信号,示波器另一个通道接TP1插错指示,可以观测插错位置。
三、实验报告常用的G(3)生成多项式有:G(X)=X3+X2+1 G(X)=X3+X+1 G(X)=X3+11、根据实验测试记录,完成实验表格;2、结合实验波形分析实验电路的工作原理,简述其工作过程;3、分析循环码实现检错及纠错的原理。
CRC校验实验报告
实验三CRC校验一、CRC校验码的基本原理编码过程:CRC校验码的编码方法是用待发送的二进制数据t(x)除以生成多项式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),生成多项式为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。
2 用生成多项式g(x)去除,求得余数为阶数为r-1的二进制多项式y(x)。
此二进制多项式y(x)就是t(x)经过生成多项式g(x)编码的CRC校验码。
3 将y(x)的尾部加上校验码,得到二进制多项式。
就是包含了CRC校验码的待发送字符串。
解码过程: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)转换成了可以被g(x)除尽的m+r位二进制多项式所以解码时可以用接收到的数据去除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,所以解码时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。
解码过程示例:运行结果:附录(实现代码):using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace CRC{public abstract class Change{/// <summary>/// 字节数组转进制/// </summary>/// <param name="bytes">字节数组</param>/// <param name="b1">字节数组长度</param>public static string ByteToHex(byte[] bytes, int b1){string returnStr = "";if (bytes != null){for (int i = 0; i < b1; i++){returnStr += bytes[i].ToString("x2").ToUpper();} }return returnStr;}/// <summary>/// 16进制转字节数组/// </summary>/// <param name="hexStr">16进制数</param>public static byte[] HexToByte(string hexStr){hexStr = hexStr.Replace(" ", "");if ((hexStr.Length % 2) != 0)hexStr += " ";//空格byte[] bytes = new byte[hexStr.Length / 2];for (int i = 0; i < bytes.Length; i++){bytes[i] = Convert.ToByte(hexStr.Substring(i * 2, 2), 16);} return bytes;}/// <summary>/// 字符串转进制/// </summary>/// <param name="str">字符串</param>/// <returns></returns>public static string StrToHex(string str){if (str == "") return "";byte[] bTemp = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(str);return ByteToHex(bTemp, bTemp.Length);}/// <summary>/// 16进制转字符串/// </summary>/// <param name="str">16进制</param>/// <returns></returns>public static string HexToStr(string str){byte[] bytes = new byte[str.Length];bytes = HexToByte(str);return Encoding.Default.GetString(bytes);}}}namespace CRC{//哈夫曼树150// 结点类Node的定义如下:public class Node{private int weight; //结点权值private int lChild; //左孩子结点private int rChild; //右孩子结点private int parent; //父结点//结点权值属性public int Weight{get{return weight;}set{weight = value;}}//左孩子结点属性public int LChild{get{return lChild;}set{lChild = value;}}//右孩子结点属性public int RChild{get{ return rChild;}set { rChild = value; } }//父结点属性public int Parent{ get{ return parent; }set {parent = value; } } //构造器public Node(){weight = 0;lChild = -1;rChild = -1; parent = -1; }//构造器public Node(int w, int lc, int rc, int p){weight = w;lChild = lc;rChild = rc;parent = p;}}public class HuffmanTree{private List<Node> data = new List<Node>(); //结点数组private int leafNum; //叶子结点数目//索引器public Node this[int index]{get{return data[index];}set{data[index] = value;}}//叶子结点数目属性public int LeafNumpublic int LeafNum{get{ return leafNum;set{ leafNum = value; } }//构造器public HuffmanTree(){ }public HuffmanTree(List<NumKindchar> m_NumKind){leafNum = m_NumKind.Count;for (int j = 0; j < 2 * m_NumKind.Count - 1; j++)//n中字符共需要2n-1个节点{Node databuff = new Node();if (j < this.leafNum){databuff.Weight = m_NumKind[j].num; }data.Add(databuff);//每创建一个节点将节点加入节点数组data当中} }public List<Node> Create(){int max1, max2, tmp1, tmp2;//处理n个叶子结点,建立哈夫曼树for (int i = 0; i < this.leafNum - 1; ++i){ max1 = max2 = Int32.MaxValue;tmp1 = tmp2 = 0;//在全部结点中找权值最小的两个结点for (int j = 0; j < this.leafNum + i; ++j){ if ((data[j].Weight < max1) && (data[j].Parent == -1)){ max2 = max1;tmp2 = tmp1;tmp1 = j;max1 = data[j].Weight; }else if ((data[j].Weight < max2) && (data[j].Parent == -1)){ max2 = data[j].Weight;tmp2 = j;} }data[tmp1].Parent = this.leafNum + i;data[tmp2].Parent = this.leafNum + i;data[this.leafNum + i].Weight = data[tmp1].Weight + data[tmp2].Weight;data[this.leafNum + i].LChild = tmp1;data[this.leafNum + i].RChild = tmp2;}return data; }}public class NumKindchar{ public char letter { get; set; }//字符public int num { get; set; }//字符出现的次数public List<bool> huffmancode { get; set; }//字符对应的huffman编码}public class codeChar{public char numChar { get; set; }public string codeCharater { get; set; }}}。
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4
crc_no = CRC_Number(crc_index) output = crc_add(input, crc_no) [output_after_check, indicate] =crc_check(output,crc_no) end function [ output, indicate] = crc_check( input, crc_no ) % the function is proposed for deleting crc bits from the input sequence n = size(input,2); generator = zeros(1,crc_no+1); output = zeros(1,n-crc_no); switch crc_no case 3 generator = [1 0 1 1]; case 8 generator = [1 1 0 0 1 1 0 1 1]; %D^8+D^7+D^4+D^3+D+1 case 12 generator = [1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1]; %D^12+D^11+D^3+D^2+D+1 case 16 generator = [1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1]; %D^16+D^12+D^5+1 case 24 generator = [1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1]; %D^24+D^23+d^6+D^5+D+1 otherwise fprintf('\nPlease the number of crc bits should be 8 12 16 24\n'); end output = input(1:n-crc_no); for ii = 1:n-crc_no if(input(1) == 1) input(1:crc_no+1) = mod((input(1:crc_no+1)+generator),2); end input = [input(2:end) input(1)]; end if sum(input) == 0 indicate = 0; else indicate = 1; end function [ output ] = crc_add( input, crc_no ) % the function is proposed for adding crc bits to the input sequence k = size(input,2); generator = zeros(1,crc_no+1); output = zeros(1,k+crc_no); switch crc_no case 3 generator = [1 0 1 1]; case 8 generator = [1 1 0 0 1 1 0 1 1]; %D^8+D^7+D^4+D^3+D+1 case 12 generator = [1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1]; %D^12+D^11+D^3+D^2+D+1 case 16 generator = [1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1]; %D^16+D^12+D^5+1 case 24 generator = [1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1]; %D^24+D^23+d^6+D^5+D+1 otherwise fprintf('\nPlease the number of crc bits should be 8 12 16 24\n'); end output(1:k)=input; for ii = 1:k if(output(1) == 1) output(1:crc_no+1) = mod((output(1:crc_no+1)+generator),2); end output = [output(2:end) output(1)]; end output = [input output(1:crc_no)];
该字符串CRC 校验编码结果。 步骤4:如果要解码,首先确认编码多项式,然后将接收字符串除以编码多项式。如果能
够整除,说明字符串在传输或存储中没有发生错误;否则,表明字符串在传输或 存储中产生错误,导致CRC 校验失败。 六、实验结果
修改内存 65 该为 06,如下:
3
结果:出错了
七、思考题 1.掌握按字节编码的过程,试着写出CRC 校验编码的Matlab 程序?
实验四 CRC 校验码编码实验
班级:
姓名: 学号:
一、实验目的
1.学习CRC 编码基本流程, 学会调试循环冗余校验码编码程序。
2.掌握CRC 校验码的编码原理,重点掌握按字节根据实验原理掌握CRC 校验码编码/解码基本流程。
2.在C++编译器下能够调试编码算法每一个步骤,重点掌握按字节编码的过程。
以一个多项式,最后所得到的余数既是CRC 码。求CRC 码所采用模2 加减运算法则,既是不
带进位和借位的按位加减,这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算,加法和减法等价,
乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样,符合同样的规律。接收方将接收到的二
进制序列数(包括信息码和CRC 码)除以多项式,如果余数为0,则说明传输中无错误发生,
其中Qn(X) 为整数, Rn(X) 为16位二进制余数,将上式代入前式得:
由于:
其中RnH8(X) 是Rn(X)的高八位, RnL8(X)是Rn(X)的低八位,代入前式得到: 再设: 其中Qn-1(X ) 为整数, Rn-1(X ) 为16位二进制余数,继续代入前式,多次迭代得到:
2
显然,十六位二进制数R0(X)即是要求的CRC码。 五、实验步骤
SIGNAL D: STD_LOGIC_VECTOR (31 DOWNTO 0) ; SIGNAL R, crc_temp: STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0) ; BEGIN D < = sdata; PROCESS( clk, crc_in) BEGIN IF crc_in =‘1’THEN R < = (OTHERS = >‘0’) ; ELSIF rising_edge ( clk) THEN crc_temp (0) < =D (31) XOR D (30) XOR D (27) XOR D (26) XOR D ( 25) XOR D ( 24) XOR D ( 23) XOR D (22) XOR D (21) XOR D (20) XOR D (19) XOR D (18) XOR D ( 17) XOR D ( 16) XOR D (15) XOR D (13) XOR D ( 12) XOR D ( 11) XOR D ( 10 ) XOR D ( 9) XOR D ( 8) XOR D (7) XOR D (6) XOR D (5) XOR D (4) XOR D (3) XOR D (2) XOR D (1) XOR D (0) XOR R (0) XOR R (1) XOR R (2) XOR R (3) XOR R (4) XOR R (5) XOR R (6) XOR R (7) XOR R (8) XOR R (9) XOR R (10) XOR R (11) XOR R (14) XOR R (15) ; crc_temp (1) < =D (31) XOR D (28) XOR D (27) XOR D ( 26) XOR D ( 25) XOR D ( 24) XOR D ( 23) XOR D (22) XOR D (21) XOR D (20) XOR D (19) XOR D (18) XOR D ( 17) XOR D ( 16) XOR D (14) XOR D (13) XOR D ( 12) XOR D ( 11) XOR D ( 10 ) XOR D ( 9) XOR D ( 8) XOR D (7) XOR D (6) XOR D (5) XOR D (4) XOR D (3) XOR D (2) XOR D (1) XOR R (0) XOR R (1) XOR R (2) XOR R (3) XOR R (4) XOR R (5) XOR R (6) XOR R (7) XOR R (8) XOR R (9) XOR R (10) XOR R (11) XOR R (12) XOR R (15) ; crc_temp (2) < =D (31) XOR D ( 30) XOR D ( 29) XOR D ( 28) XOR D ( 16) XOR D ( 14) XOR D ( 1) XOR D (0) XOR R (0) XOR R (12) XOR R (13) XOR R (14) XOR R (15) ; crc_temp (3) < =D (31) XOR D ( 30) XOR D ( 29) XOR D (17) XOR D (15) XOR D ( 2) XOR D (1) XOR R (1) XOR R (13) XOR R (14) XOR R (15) ; crc_temp (4) < =D (31) XOR D (30) XOR D (18) XOR D (16) XOR D (3) XOR D (2) XOR R (0) XOR R (2) XOR R (14) XOR R (15) ; crc_temp (5) < = D ( 31) XOR D ( 19) XOR D ( 17 ) XOR D ( 4 ) XOR D ( 3 ) XOR R ( 1 ) XOR R ( 3 ) XOR R (15) ; crc_temp (6) < =D (20) XOR D (18) XOR D (5) XOR D (4) XOR R (2) XOR R (4) ; crc_temp (7) < =D (21) XOR D (19) XOR D (6) XOR D (5) XOR R (3) XOR R (5) ; crc_temp (8) < =D (22) XOR D (20) XOR D (7) XOR D (6) XOR R (4) XOR R (6) ; crc_temp (9) < =D (23) XOR D (21) XOR D (8) XOR D (7) XOR R (5) XOR R (7) ;