CRC循环冗余校验原理

合集下载

crc8校验原理和计算方法

crc8校验原理和计算方法

crc8校验原理和计算方法CRC8(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)是一种常用的校验算法,用于检测数据传输过程中的错误。

CRC8校验原理和计算方法可以帮助我们了解CRC8的工作原理和具体步骤。

一、CRC8校验原理CRC8校验是通过生成多项式来实现的,根据不同的生成多项式,CRC8校验可以分为多种不同的标准。

其中,CRC-8/ATM标准是一种常用的CRC8校验算法。

CRC8校验原理是基于二进制的异或运算和移位运算来实现的。

在CRC8校验过程中,需要预先定义一个生成多项式,然后将待校验的数据和生成多项式进行一系列的异或和移位运算,最后得到校验值。

二、CRC8计算方法1. 定义生成多项式需要定义一个生成多项式。

以CRC-8/ATM标准为例,生成多项式为0x07。

2. 初始化校验值将校验值初始为0x00。

3. 逐位计算从待校验的数据的最高位开始,逐位与校验值进行异或运算。

如果该位为1,则执行异或运算;如果该位为0,则继续下一位。

4. 左移运算每次异或运算后,将校验值左移一位。

5. 异或运算如果左移后的校验值的最高位为1,则执行与生成多项式的异或运算。

6. 重复以上步骤重复上述步骤,直到待校验数据的所有位都处理完毕。

7. 得到校验值最后得到的校验值即为CRC8校验值,可以用于校验数据传输过程中的错误。

三、应用场景CRC8校验算法广泛应用于串行通信、网络传输、数据存储等领域。

通过对数据进行CRC8校验,可以提高数据传输的可靠性,减少错误的发生。

在串行通信中,发送端计算数据的CRC8校验值并将其附加到数据后面,接收端收到数据后同样计算CRC8校验值,然后与附加的校验值进行比对,如果一致,则说明数据传输无误;如果不一致,则说明数据传输中发生了错误。

在网络传输中,CRC8校验算法可以用于校验数据包的完整性。

发送端将数据包的CRC8校验值附加到数据包尾部,接收端收到数据包后同样计算CRC8校验值,然后与附加的校验值进行比对,以判断数据包是否在传输过程中发生了错误。

CRC原理

CRC原理

CRC循环冗余码原理一在远距离数据通信中,为确保高效而无差错地传送数据,必须对数据进行校验即差错控制。

循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)是对一个传送数据块进行校验,是一种高效的差错控制方法。

1 循环冗余校验码原理CRC校验采用多项式编码方法,如一个8位二进制数(B7B6B5B4B3B2B1B0)可以用7阶二进制码多项式B7X7+B6X6+B5X5+B4X4+B3X3+B2X2+B1X1+B0X0表示。

例如11000001可表示为1X7+1X6+0X5+0X4+0X3+0X2+0X1+0X0一般说,n位二进制数可用(n-1)阶多项式表示。

它把要发送的数据位串看成是系数只能为“1”或“0”的多项式。

一个n位的数据块可以看成是从Xn-1到X0的n项多项式的系数序列,位于数据块左边的最高位是Xn-1项的系数,次高位是Xn-2项的系数,依此类推,位于数据块右边的最低位是X0项的系数,这个多项式的阶数为n-1。

多项式乘除法运算过程与普通代数多项式的乘除法相同。

多项式的加减法运算以2为模,加减时不进、错位,如同逻辑异或运算。

采用CRC校验时,发送方和接收方事先约定一个生成多项式G(X),并且G(X)的最高项和最低项的系数必须为1。

设m位数据块的多项式为M(X),生成多项式G(X)的阶数必需比M(X)的阶数低。

CRC校验码的检错原理是:发送方先为数据块生成CRC校验码,使这个CRC校验码的多项式能被G(X)除尽,实际发送此CRC校验码;接收方用收到的CRC校验码除以G(X),如果能除尽,表明传输正确,否则,表示有传输错误,请求重发。

生成数据块的CRC校验码的方法是:(1) 设G(X)为r阶,在数据块末尾添加r个0,使数据块为m+r位,则相应的多项式为XrM(X);(2) 以2为模,用对应于G(X)的位串去除对应于XrM(X)的位串,求得余数位串;(3) 以2为模,从对应于XrM(X)的位串中减去余数位串,结果就是为数据块生成的带足够校验信息的CRC校验码位串。

CRC校验原理分析

CRC校验原理分析

CRC校验原理分析CRC(循环冗余校验码)是一种校验码,常用于数据传输中的错误检测,通过对数据进行一系列的异或运算得到一个固定长度的校验码。

CRC校验原理是一种基于多项式计算的校验方法,本文将从CRC校验的基本原理、计算过程、特点和应用等方面进行详细分析。

CRC校验的基本原理如下:假设需要校验的数据为D,校验码为CRC,CRC校验是通过对数据D添加一个校验位得到校验码CRC。

发送方在发送数据之前,首先计算出校验码CRC,并将CRC添加到数据D的末尾一起发送。

接收方在接收到数据之后,再次计算CRC,与接收到的CRC进行比较,如果两者一致,则说明数据传输过程中没有出错;如果不一致,则说明数据传输过程中发生了错误。

1.定义一个生成多项式G,通常为一个固定的二进制数,比如CRC-16的生成多项式为x^16+x^15+x^2+12.初始化一个寄存器为全0。

3.按位地从输入数据D的最高位开始处理,依次将输入数据D的每一位与寄存器的最高位进行异或运算。

4.将寄存器向左移一位,把输入数据D的下一位填入寄存器的最低位。

5.如果寄存器的最高位为1,则将寄存器与生成多项式G进行异或运算。

6.重复以上步骤,直到处理完输入数据D的所有位。

7.最终得到的寄存器的值就是CRC校验码。

1.高效性:CRC校验码通过异或运算实现,在计算速度上非常高效。

2.容错性:CRC校验码可以检测出多位错误,具有较强的容错性。

3.校验位数可变性:根据不同的需求,可以选择不同长度的CRC校验码,常见的有CRC-16、CRC-32等。

4.硬件支持:CRC校验码的计算与硬件电路结构相关,可以通过专用的硬件电路加速计算过程。

5.无纠错性:CRC校验码可以检测错误,但无法进行纠错。

CRC校验广泛应用于数据通信、磁盘存储等领域,具有很高的实用性。

在数据通信中,发送方可以通过CRC校验码确认数据是否正确发送,接收方可以通过CRC校验码检测出数据传输中的错误,对错误数据进行重发或者纠正。

循环冗余校验原理

循环冗余校验原理

循环冗余校验原理循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)是一种常用的数据校验方法,用于检测和纠正数据传输过程中的错误。

CRC通过对数据进行取模运算,生成一个检验值,并将该检验值附加到原始数据后面进行传输。

接收端根据接收到的数据和附加的检验值,重新计算校验值,并与接收到的检验值进行对比,如果二者相等,则数据传输无误。

CRC的实现原理如下:1.数据处理:将待发送的数据按照指定的编码规则进行处理,通常是将每个字节的二进制数据展开为一串二进制位。

2. 计算校验值:利用生成多项式(Generator Polynomial)对数据进行除法运算,得到余数。

生成多项式是一个固定的值,通常为16、32或64位。

生成多项式有多种选择,常用的有CRC-16、CRC-32等。

3.附加校验值:将计算得到的余数附加到原始数据的末尾,形成一个完整的数据帧。

4.传输数据:将带有附加校验值的数据帧传输给接收端。

5.接收端处理:接收端收到数据后,利用生成多项式对数据进行除法运算,得到余数。

6.比较校验值:接收端将计算得到的余数与接收到的检验值进行比较,如果相等,则数据传输正确;如果不相等,则表示数据传输过程中发生了错误。

CRC的优点和应用领域如下:1.高效性:CRC的计算过程相对简单,能够快速生成和校验校验值,不需要像逐位加和校验那样需要逐个比特进行计算。

2.低误码率:CRC能够检测出多种不同类型的错误,包括单比特错误、双比特错误、插入错误等。

同时,CRC的位移敏感性较高,对差错位置非常敏感,有助于快速定位错误。

3.广泛应用:CRC被广泛应用于计算机网络、存储系统、通信系统等领域,用于数据传输的完整性检验。

如何选择合适的生成多项式呢?在选择生成多项式时,需要考虑其具体应用场景和对数据传输的要求。

一般来说,生成多项式应该具有以下特性:1.高纠错能力:生成多项式应能够尽可能地检测和纠正错误,对于常见的错误类型有较好的检测率。

CRC校验原理

CRC校验原理

CRC校验原理1.CRC简介CRC全称循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC),是通信领域数据传输技术中常⽤的检错⽅法,⽤于保证数据传输的可靠性。

⽹上有关这⽅⾯的博客和资料很多,本⽂尽量简洁的梳理⼀下它的原理。

后⾯还会结合⾃⼰的实践经验(不多),说⼀说如何使⽤verilog语⾔在FPGA中做CRC校验。

感兴趣的朋友可以关注我后续的更新,⼀起交流学习!CRC校验的基本思路是数据发送⽅发送数据之前,先⽣成⼀个CRC校验码,可以是单bit也可以是多bit,并附在有效数据末尾,以串⾏⽅式发送到接收⽅。

接收⽅接收到数据后,进⾏CRC校验,根据校验结果就可以知道数据是否有误。

CRC校验码的⽣成:将有效数据扩展后作为被除数,使⽤⼀个指定的多项式作为除数,进⾏模⼆除法,得到的余数就是校验码。

数据接收⽅的CRC校验:将接受的数据(有效数据+CRC校验码)扩展后作为被除数,⽤指定的多项式作为除数,进⾏模⼆除法,得到余数为0,则表⽰校验正确。

2.CRC校验过程2.1多项式选取多项式关系到检查错误的可靠性,其中有⼀定的数学关系,这⾥不去深究,感兴趣的朋友可查阅通信原理和线性编码相关书籍。

多项式的常规表达式:G(x)=x^n+x^(n-1)…+1,其中n>=1。

也可以⽤2进制数表⽰,以便软件编程。

例如多项式G(x)=x^5+x^3+x^2+1,⽤2进制表⽰就是101101;多项式G(x)=x^6+x^5+x^1+1,⽤2进制表⽰就是1100011。

很容易看出规律吧。

有些资料⾥将多项式最⾼位的1省略,不过这⾥建议⼿动计算时保留这⼀位,免得出错。

通信领域有⼀些常⽤的多项式,如下表⽰所⽰,可根据通信⽅式选择,例如CRC-5/USB算法对应的是⽤于USB通信的CRC多项式。

2.2求余数(发送⽅)求余⽬的是得到CRC校验码。

⾸先将有效数据扩展n位作为被除数,n是多项式的最⾼次幂,例如前⾯的多项式101101最⾼次幂是5(⽐2进制位数少1),则有效数据扩展5位。

CRC循环冗余校验的原理

CRC循环冗余校验的原理

CRC循环冗余校验的原理循环冗余校验(CRC)是一种用于检测或纠正错误的数据校验方法,常用于通信中对数据进行完整性校验。

CRC的原理是利用一个固定的产生多项式对数据进行除法运算,并将余数作为校验码添加到数据中,接收方通过对接收到的数据再次进行除法运算,将得到的余数与发送方发送的校验码进行比较,用于判断接收到的数据是否出现了错误。

CRC的计算方式如下:1.选择一个生成多项式,该多项式的位数比待校验数据的位数少1、通常使用的生成多项式有常用的CRC-32和CRC-16多项式。

2.在待校验数据后添加一组位数等于生成多项式位数的0,这个数据称为"扩展数据"。

3.将扩展数据除以生成多项式,取得的余数即为校验码。

4.将校验码添加到原数据后,形成带有校验码的完整数据,即为发送数据。

例如,我们用CRC-16多项式来演示CRC的运算步骤。

生成多项式是一个16位的二进制数:10001101000101000(0x1021)。

假设我们发送的数据是一个16位的二进制数:11010101000111100。

第一步,在待校验数据后添加16位的0,形成扩展数据:110101010001111000000000000000000。

第二步,将扩展数据与生成多项式进行除法运算,得到的余数为:0100110011100100(0x4CE4)。

第三步,将校验码添加到原数据后,得到发送数据为:110101010001111000100110011100100。

这样,发送方将这个发送数据发送给接收方。

接收方接收到数据后,进行相同的操作,再次用生成多项式进行除法运算,得到余数。

如果余数为0,则表明数据没有错误;如果余数不为0,则表明数据存在错误。

CRC的性质和应用:1.CRC可以检测出所有奇数位数量的错误,以及几乎所有偶数位数量的错误。

对于t位的生成多项式,CRC可以检测出所有长度小于t的错误序列。

2.CRC不仅可以用于数据的检错,还可以用于数据的纠错。

循环冗余检验 (CRC) 算法原理

循环冗余检验 (CRC) 算法原理

循环冗余检验(CRC) 算法原理Cyclic R edundancy C heck循环冗余检验,是基于数据计算一组效验码,用于核对数据传输过程中是否被更改或传输错误。

算法原理假设数据传输过程中需要发送15位的二进制信息g=101001110100001,这串二进制码可表示为代数多项式g(x) = x^14 + x^12 + x^9 + x^8 + x^7 + x^5 + 1,其中g中第k 位的值,对应g(x)中x^k的系数。

将g(x)乘以x^m,既将g后加m个0,然后除以m阶多项式h(x),得到的(m-1)阶余项r(x)对应的二进制码r就是CRC编码。

h(x)可以自由选择或者使用国际通行标准,一般按照h(x)的阶数m,将CRC算法称为CRC-m,比如CRC-32、CRC-64等。

国际通行标准可以参看/wiki/Cyclic_redundancy_checkg(x)和h(x)的除运算,可以通过g和h做xor(异或)运算。

比如将11001与10101做xor运算:明白了xor运算法则后,举一个例子使用CRC-8算法求101001110100001的效验码。

CRC-8标准的h(x) = x^8 + x^7 + x^6 + x^4 + x^2 + 1,既h是9位的二进制串111010101。

经过迭代运算后,最终得到的r是10001100,这就是CRC效验码。

通过示例,可以发现一些规律,依据这些规律调整算法:1. 每次迭代,根据gk的首位决定b,b是与gk进行运算的二进制码。

若gk的首位是1,则b=h;若gk的首位是0,则b=0,或者跳过此次迭代,上面的例子中就是碰到0后直接跳到后面的非零位。

2. 每次迭代,gk的首位将会被移出,所以只需考虑第2位后计算即可。

这样就可以舍弃h的首位,将b取h的后m位。

比如CRC-8的h是111010101,b只需是11010101。

3. 每次迭代,受到影响的是gk的前m位,所以构建一个m位的寄存器S,此寄存器储存gk的前m位。

crc校验码 详细介绍看懂了就会了

crc校验码 详细介绍看懂了就会了

循环冗余校验码(CRC)的基本原理是:在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码又叫(N,K)码。

对于一个给定的(N,K)码,可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。

根据G(x)可以生成K位信息的校验码,而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。

校验码的具体生成过程为:假设发送信息用信息多项式C(X)表示,将C(x)左移R位,则可表示成C(x)*2的R次方,这样C(x)的右边就会空出R位,这就是校验码的位置。

通过C(x)*2的R次方除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。

编辑本段几个基本概念1、多项式与二进制数码多项式和二进制数有直接对应关系:x的最高幂次对应二进制数的最高位,以下各位对应多项式的各幂次,有此幂次项对应1,无此幂次项对应0。

可以看出:x的最高幂次为R,转换成对应的二进制数有R+1位。

多项式包括生成多项式G(x)和信息多项式C(x)。

如生成多项式为G(x)=x^4+x^3+x+1,可转换为二进制数码11011。

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。

应满足以下条件:a、生成多项式的最高位和最低位必须为1。

b、当被传送信息(CRC码)任何一位发生错误时,被生成多项式做除后应该使余数不为0。

c、不同位发生错误时,应该使余数不同。

d、对余数继续做除,应使余数循环。

3 CRC码的生成步骤1、将x的最高次幂为R的生成多项式G(x)转换成对应的R+1位二进制数。

2、将信息码左移R位,相当与对应的信息多项式C(x)*2的R次方。

3、用生成多项式(二进制数)对信息码做除,得到R位的余数。

4、将余数拼到信息码左移后空出的位置,得到完整的CRC码。

crc原理

crc原理

crc原理
CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种在计算机网络中常用的错误检测方法,它通过对数据进行循环冗余校验,来检测数据在传输过程中是否发生了错误。

CRC原理的核心是利用多项式除法来实现对数据的校验,下面我们将详细介绍
CRC的原理和实现方法。

首先,CRC的计算过程是将要传输的数据看作一个二进制多项式,然后利用除法运算来生成校验码。

具体步骤如下,首先选择一个固定的生成多项式,然后将要传输的数据与生成多项式进行模2除法运算,得到余数作为校验码。

在接收端,同样利用相同的生成多项式对接收到的数据进行除法运算,如果余数为0,则说明数
据传输正确,否则说明数据存在错误。

其次,CRC的实现方法包括两种常用的方式,硬件实现和软件实现。

硬件实现是通过专门的CRC芯片来实现数据的校验,速度快,但成本较高。

软件实现则是
通过计算机程序来实现CRC校验,相对较慢但成本较低,适用于软件开发领域。

此外,CRC校验的优点是可以检测多种类型的错误,包括单比特错误、双比特错误以及所有奇数个比特错误。

而且CRC校验的计算效率高,适用于大规模数据
的传输和存储。

最后,需要注意的是CRC校验并不能纠正数据错误,它只能检测出数据是否
存在错误。

因此在实际应用中,通常会结合其他纠错编码方法来提高数据传输的可靠性。

总之,CRC是一种高效的数据校验方法,通过多项式除法来实现对数据的校验,具有检测多种错误类型、计算效率高的优点。

在计算机网络和数据存储领域得到了广泛的应用。

希望本文能够帮助读者更加深入地理解CRC的原理和实现方法。

循环冗余校验码(crc)的基本原理

循环冗余校验码(crc)的基本原理
供选择的答案:
A:①水平垂直奇偶校验②循环求和
③循环冗余④正比率
B:①模2除法②定点二进制除法
③二-十进制除法④循环移位法
C:①1100101010111②110010101010011
③110010101011100④110010101010101
D:①可纠正一位差错②可检测所有偶数位错
③可检测所有小于校验位长度的突发错
5、通信与网络中常用的CRC
在数据通信与网络中,通常k相当大,由一千甚至数千数据位构成一帧,而后采用CRC码产生r位的校验位。它只能检测出错误,而不能纠正错误。一般取r=16,标准的16位生成多项式有CRC-16=x16+x15+x2+1和CRC-CCITT=x16+x15+x2+1。
【例1】某循环冗余码(CRC)的生成多项式G(x)=x3+x2+1,用此生成多项式产生的冗余位,加在信息位后形成CRC码。若发送信息位1111和1100则它的CRC码分别为_A_和_B_。由于某种原因,使接收端收到了按某种规律可判断为出错的CRC码,例如码字_C_、_D_、和_E_。(1998年试题11)
1011
------------
11-------余数(校验位)
(4)编码后的报文(CRC码):
1010000
+ 11
------------------
1010011
CRC码为1010011(和纠错)。
在接收端收到了CRC码后用生成多项式为G(x)去做模2除,若得到余数为0,则码字无误。若得到余数不为0,则接收的数据有错。
(2)此题生成多项式有4位(R+1),要把原始报文F(x)左移3(R)位变成1010000

重难点详解-CRC校验

重难点详解-CRC校验

CRC校验原理及代码什么是CRC校验?CRC即循环冗余校验码:是数据通信领域中最常用的一种查错校验码,其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

循环冗余检查(CRC)是一种数据传输检错功能,对数据进行多项式计算,并将得到的结果附在帧的后面,接收设备也执行类似的算法,以保证数据传输的正确性和完整性。

CRC校验原理:其根本思想就是先在要发送的帧后面附加一个数(这个就是用来校验的校验码,但要注意,这里的数也是二进制序列的,下同),生成一个新帧发送给接收端。

当然,这个附加的数不是随意的,它要使所生成的新帧能与发送端和接收端共同选定的某个特定数整除(注意,这里不是直接采用二进制除法,而是采用一种称之为“模2除法”)。

到达接收端后,再把接收到的新帧除以(同样采用“模2除法”)这个选定的除数。

因为在发送端发送数据帧之前就已通过附加一个数,做了“去余”处理(也就已经能整除了),所以结果应该是没有余数。

如果有余数,则表明该帧在传输过程中出现了差错。

模2除法:模2除法与算术除法类似,但每一位除的结果不影响其它位,即不向上一位借位,所以实际上就是异或。

在循环冗余校验码(CRC)的计算中有应用到模2除法。

模2除法原则:1、被除数的首位为1,商为12、被除数的首位为0,商为03、模2除法等同于按位异或,要保证每次除完首位都为0,才能进行右移异或:同为0,不同为14、计算时每次右移一位,当被除数的位数小于除数,其为余数例:CRC校验码计算示例:现假设选择的CRC生成多项式为G(X)= X4+ X3+ 1,要求出二进制序列10110011的CRC校验码。

下面是具体的计算过程:①将多项式转化为二进制序列,由G(X)= X4+ X3+ 1可知二进制一种有五位,第4位、第三位和第零位分别为1,则序列为11001②多项式的位数位5,则在数据帧的后面加上5-1位0,数据帧变为101100110000,然后使用模2除法除以除数11001,得到余数。

循环冗余校验码(CRC)的基本原理

循环冗余校验码(CRC)的基本原理

循环冗余校验码(CRC)的基本原理是:在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码又叫(N,K)码。

对于一个给定的(N,K)码,可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。

根据G(x)可以生成K位信息的校验码,而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。

校验码的具体生成过程为:假设发送信息用信息多项式C(X)表示,将C(x)左移R位,则可表示成C(x)*2R,这样C(x)的右边就会空出R位,这就是校验码的位置。

通过C(x)*2R除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。

几个基本概念1、多项式与二进制数码多项式和二进制数有直接对应关系:x的最高幂次对应二进制数的最高位,以下各位对应多项式的各幂次,有此幂次项对应1,无此幂次项对应0。

可以看出:x的最高幂次为R,转换成对应的二进制数有R+1位。

多项式包括生成多项式G(x)和信息多项式C(x)。

如生成多项式为G(x)=X^4+X^3+X+1,可转换为二进制数码11011。

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。

应满足以下条件:a、生成多项式的最高位和最低位必须为1。

b、当被传送信息(CRC码)任何一位发生错误时,被生成多项式做模2除后应该使余数不为0。

c、不同位发生错误时,应该使余数不同。

d、对余数继续做模2除,应使余数循环。

将这些要求反映为数学关系是比较复杂的。

但可以从有关资料查到常用的对应于不同码制的生成多项式如图9所示:N K 码距d G(x)多项式G(x)7 4 3 x3+x+1 10117 4 3 x3+x2+1 11017 3 4 x4+x3+x2+1 111017 3 4 x4+x2+x+1 1011115 11 3 x4+x+1 1001115 7 5 x8+x7+x6+x4+1 11101000131 26 3 x5+x2+1 10010131 21 5 x10+x9+x8+x6+x5+x3+1 1110110100163 57 3 x6+x+1 100001163 51 5 x12+x10+x5+x4+x2+1 10100001101011041 1024 x16+x15+x2+1 11000000000000101图9 常用的生成多项式3、模2除(按位除)模2除做法与算术除法类似,但每一位除(减)的结果不影响其它位,即不向上一位借位。

CRC校验

CRC校验

CRC校验CRC即循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check):是数据通信领域中最常用的一种差错校验码,其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

循环冗余校验码(CRC)的基本原理是:在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码也叫(N,K)码。

对于一个给定的(N,K)码,可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。

根据G(x)可以生成K位信息的校验码,而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。

校验码的具体生成过程为:假设发送信息用信息多项式C(X)表示,将C(x)左移R位,则可表示成C(x)*2的R次方,这样C(x)的右边就会空出R位,这就是校验码的位置。

通过C(x)*2的R次方除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。

对应关系多项式和二进制数有直接对应关系:X的最高幂次对应二进制数的最高位,以下各位对应多项式的各幂次,有此幂次项对应1,无此幂次项对应0。

可以看出:X的最高幂次为R,转换成对应的二进制数有R+1位。

多项式包括生成多项式G(X)和信息多项式C(X)。

如生成多项式为G(X)=X^4+X^3+X+1,可转换为二进制数码11011。

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。

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。

应满足以下条件:A、生成多项式的最高位和最低位必须为1。

B、当被传送信息(CRC码)任何一位发生错误时,被生成多项式做除后应该使余数不为0。

C、不同位发生错误时,应该使余数不同。

D、对余数继续做除,应使余数循环。

校验码位数CRC校验码位数= 生成多项式位数- 1。

注意有些生成多项式的简记式中将生成多项式的最高位1省略了。

简述循环冗余码crc校验方法的工作原理

简述循环冗余码crc校验方法的工作原理

简述循环冗余码crc校验方法的工作原理循环冗余码(CRC)校验方法是一种常见的错误检测技术,用于检测数据在传输过程中是否发生了错误。

CRC校验方法的工作原理是在发送端将数据通过多项式除法计算生成一个校验码,该校验码与数据一起发送到接收端,在接收端再次进行多项式除法计算,如果计算结果与发送端发送的校验码相同,则数据传输无误,否则数据传输存在错误。

具体地,CRC校验方法的实现过程包括以下几个步骤:
1. 确定生成多项式(generator polynomial)G(x):生成多项式是一个二进制数,通常用一个多项式的系数序列表示。

在CRC校验方法中,生成多项式的位数与数据位数相同,且第一位和最后一位都是1,其余位数为0或1。

2. 填充数据:为了保证计算过程的正确性,数据需要在最高位和最低位都添加r个0(r为生成多项式的位数-1),从而保证数据与生成多项式的位数相同。

3. 计算CRC码:将填充后的数据通过多项式除法计算生成CRC 码,并附加到数据末尾。

4. 发送数据:将数据和CRC码发送到接收端。

5. 接收数据:接收端接收到数据后,将接收到的数据和CRC码拆分开来。

6. 计算CRC码:在接收端再次通过多项式除法计算生成CRC码。

7. 校验数据:将接收端计算得到的CRC码与发送端发送的CRC
码进行比较,如果相同则数据传输无误,否则数据传输存在错误。

总体来说,CRC校验方法的核心是通过多项式除法计算生成CRC 码,以检测数据传输过程中是否发生了错误。

CRC校验方法具有计算速度快、误检率低等优点,被广泛应用于网络通信、存储系统等领域。

crc校验查表法原理

crc校验查表法原理

crc校验查表法原理CRC校验是一种常用的错误检测方法,通过对数据进行计算生成校验码,可以快速检测出数据传输过程中是否出现错误。

而CRC校验的查表法则是其中一种较为高效的实现方式。

本文将详细介绍CRC 校验查表法的原理和实现方法。

一、CRC校验概述CRC(Cyclic Redundancy Check)校验是一种循环冗余校验方法,常用于数据通信领域。

它通过对数据进行多项式除法运算,得到余数作为校验码。

接收方根据发送方传输的数据和校验码进行计算,如果计算出的余数为0,则认为数据传输正确;否则,认为数据传输出现错误。

二、CRC校验查表法原理CRC校验查表法是CRC校验的一种高效实现方式。

它通过预先计算出一张查表,将多项式除法运算转化为简单的查表操作,从而提高计算效率。

1. 多项式转化为二进制将CRC校验中使用的多项式转化为二进制形式。

例如,CRC-8校验中使用的多项式为x^8 + x^2 + x + 1,将其转化为二进制形式为100000111。

2. 初始化查表根据CRC校验的位数,初始化一个256个元素的查表。

以CRC-8为例,查表长度为256个元素。

3. 生成查表从0到255的每一个数值,通过以下步骤生成查表的每个元素:(1)将当前数值左移8位,作为除数。

(2)循环8次,每次判断除数最高位是否为1:- 如果最高位为1,则将除数左移一位,并与多项式进行异或操作。

- 如果最高位为0,则将除数左移一位。

(3)将计算结果作为查表的当前元素。

4. CRC校验过程发送方在发送数据前,根据多项式和查表生成校验码。

接收方在接收到数据后,根据接收到的数据和查表进行校验。

(1)发送方:- 将数据按位划分为若干字节。

- 初始化CRC校验值为0。

- 依次取出每个字节,将其与CRC校验值进行异或操作。

- 根据异或的结果,在查表中查找对应的值,并更新CRC校验值。

- 重复以上步骤,直到所有字节处理完毕。

- 最终的CRC校验值即为校验码,将其附加到数据后发送。

循环冗余检验crc原理

循环冗余检验crc原理

循环冗余检验crc原理宝子,今天咱们来唠唠循环冗余检验(CRC)这个超有趣的东西。

你知道吗?CRC就像是数据世界里的一个小卫士。

想象一下,数据在网络的海洋里游来游去,就像小金鱼一样。

但是呢,这一路可充满了危险,数据可能会在传输过程中被搞得乱七八糟,就像小金鱼突然变成了怪模样。

这时候CRC就闪亮登场啦。

CRC的原理其实就像是给数据做一个特别的标记。

比如说,咱们有一堆要发送的数据,这就好比是你要寄出去的一个超级酷的包裹。

在发送之前呢,发送方会根据这堆数据按照一定的规则算出一个校验码,这个校验码就像是包裹上的一个独特的小标签。

这个规则呢,就像是一种魔法咒语,按照这个咒语,就能算出这个特别的校验码啦。

那这个校验码是怎么算出来的呢?这里面可有点小复杂,不过咱可以简单理解一下。

发送方会把要发送的数据看成是一个超级长的二进制数,然后用一个事先确定好的生成多项式来对这个二进制数进行除法运算。

这里说的除法可不是咱们平常算的那种简单除法哦,是一种特殊的二进制除法。

经过这么一番计算之后,得到的余数就是我们要的校验码啦。

这个校验码就紧紧地跟在数据后面,一起被发送出去。

接收方那边呢,就像是一个等着收包裹的小伙伴。

当收到带着校验码的数据之后,接收方也会按照同样的生成多项式,对收到的数据(包括原来的数据和后面跟着的校验码)再做一次这个特殊的除法运算。

如果计算出来的余数是零,那就像是包裹完好无损地到达了目的地,说明数据在传输过程中没有出啥差错,数据就是正确的,可以放心使用啦。

但是,如果余数不是零呢?那就糟糕啦,就像是包裹在路上被人动了手脚,数据在传输的时候出了问题。

这时候接收方就知道这个数据不能用了,可能就会要求发送方重新发送一次。

你看,CRC就这么聪明地守护着数据的安全呢。

它就像是数据的小保镖,虽然这个过程听起来有点像在玩数字游戏,但这个游戏可是非常重要的哦。

它不需要特别复杂的设备或者超级厉害的算法来实现,就这么简单又有效地保证了数据的准确性。

crc校验原理

crc校验原理

crc校验原理
CRC校验是一种通过计算数据的循环冗余校验值来验证数据
完整性的方法。

它基于多项式除法的原理,在发送端使用生成多项式对数据进行处理,生成校验值,并将该校验值附加在数据后面一并发送到接收端。

接收端使用相同的生成多项式进行计算,得到一个校验值,然后将接收到的校验值与计算得到的校验值进行比较,从而判断数据是否在传输过程中发生了错误。

具体的计算过程如下:
1. 选择一个生成多项式,也称为校验多项式。

生成多项式的位数取决于要检测的错误数量和类型。

常见的生成多项式有
CRC-8、CRC-16、CRC-32等。

2. 将数据进行整理,使其长度与生成多项式相等,并在数据末尾补充若干个0。

3. 将补充后的数据与生成多项式进行模2除法,即进行多项式的异或操作。

4. 将除法得到的余数作为校验值,将其附加在数据后面,并一同发送。

5. 接收端同样对接收到的数据进行整理,并使用相同的生成多项式进行模2除法运算,得到一个余数。

6. 将接收到的校验值与计算得到的余数比较,如果相等,则认为数据传输没有发生错误;如果不相等,则认为数据传输发生了错误。

CRC校验具有较高的检测能力和较低的冲突率,常用于数据
通信中对数据完整性进行验证。

crc的原理和基本概念

crc的原理和基本概念

crc的原理和基本概念
**一、CRC的基本概念**
CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)是一种广泛应用于数据传输和存储的校验方法。

其基本原理是通过对数据或信息生成一个冗余码,该冗余码是数据的一部分,与原始数据一起传输或存储。

这个冗余码可以用于检测在传输过程中可能发生的错误。

CRC码通常由一个多项式生成,这个多项式在二进制表示中具有特定的周期性和特性,使得CRC校验变得简单而有效。

CRC校验通常用于检测比特级别的错误,因此对于任何数据传输或存储都是非常有用的。

**二、CRC的原理**
CRC的工作原理主要基于两个步骤:生成多项式选择和校验和计算。

1. **生成多项式选择**:这是CRC算法的核心部分,它决定了生成的冗余码的性质。

不同的多项式会产生不同的冗余码。

通常,选择一个具有特定周期性和特性的多项式来生成冗余码,这样可以更好地检测错误。

2. **校验和计算**:在发送数据之前,会根据选择的生成多项式和数据计算出一个校验和。

这个校验和将与数据一起发送。

在接收端,会重新计算校验和,并与接收到的数据中的校验和进行比较。

如果两者匹配,那么数据在传输过程中没有发生错误;如果不匹配,那么可能会怀疑数据在传输过程中发生了错误。

值得注意的是,CRC并不是唯一的数据校验方法,但它具有简单、有效、易于实现等优点,因此在许多应用中得到了广泛的应用。

总的来说,CRC是一种非常实用的技术,它通过生成冗余码来检测数据在传输过程中可能发生的错误。

通过选择适当的生成多项式和计算校验和,CRC可以在许多不同的应用中提供可靠的数据保护。

crc校验公式

crc校验公式

crc校验公式
摘要:
1.引言
2.CRC 校验的基本概念
3.CRC 校验的原理
4.CRC 校验的公式及举例
5.CRC 校验的应用领域
6.总结
正文:
CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)是一种用于检测数据传输或存储中的错误的技术。

通过在数据后面附加一些校验位,接收方可以在数据传输完成之后,通过计算CRC 值来判断数据是否出错。

如果计算出的CRC 值与接收到的CRC 值不符,说明数据在传输过程中出现错误。

CRC 校验的原理是在数据位后面添加校验位,然后接收方在接收到数据后,通过相同的计算方法,对数据进行CRC 校验,如果计算出的CRC 值与接收到的CRC 值相同,则认为数据传输正确,否则认为数据出错。

CRC 校验的公式通常表示为:CRC = A^n + B^n + C^n + D^n + E1 + E2 + ...+ En(其中A、B、C、D 为常数,n 为二进制数的位数,E1、
E2、...、En 为数据位)
以最常用的CRC-16 校验为例,其公式为:CRC = 0xA001 + ∑(数据位^n) (n 从0 到15,对于16 位数据)
CRC 校验在很多领域都有广泛的应用,如计算机网络、通信、存储设备等。

在计算机网络中,CRC 校验常用于以太网数据帧的校验;在通信领域,CRC 校验可以检测信道的误码;在存储设备中,CRC 校验可以检测数据存储的错误等。

总结一下,CRC 校验是一种有效的错误检测方法,通过在数据后面添加校验位,接收方可以判断数据在传输过程中是否出错。

CRC 校验的原理是通过计算CRC 值来比较接收到的数据,如果CRC 值不符,则说明数据出错。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

CRC校验原理
转载:CRC校验原理
1、循环校验码(CRC码):是数据通信领域中最常用的一种差错校验码,其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

2、生成CRC码的基本原理: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。

3、CRC码集选择的原则:若设码字长度为N,信息字段为K位,校验字段为R 位(N=K+R),则对于CRC码集中的任一码字,存在且仅存在一个R次多项式g(x),使得
V(x)=A(x)g(x)=x R m(x)+r(x);
其中: m(x)为K次信息多项式, r(x)为R-1次校验多项式,
g(x)称为生成多项式:
g(x)=g
0+g
1
x+ g
2
x2+...+g
(R-1)
x(R-1)+g
R
x R
发送方通过指定的g(x)产生CRC码字,接收方则通过该g(x)来验证收到的CRC 码字。

4、CRC校验码软件生成方法:
借助于多项式除法,其余数为校验字段。

例如:信息字段代码为: 1011001;对应m(x)=x6+x4+x3+1
假设生成多项式为:g(x)=x4+x3+1;则对应g(x)的代码为: 11001
x4m(x)=x10+x8+x7+x4对应的代码记为:10110010000;
采用多项式除法: 得余数为: 1010 (即校验字段为:1010)
发送方:发出的传输字段为: 1 0 1 1 0 0 1 1 0 10
信息字段校验字段
接收方:使用相同的生成码进行校验:接收到的字段/生成码(二进制除法)如果能够除尽,则正确,
CRC(Cyclic Redundancy Check)循环冗余校验码
是常用的校验码,在早期的通信中运用广泛,因为早期的通信技术不够可靠(不可靠性的来源是通信技术决定的,比如电磁波通信时受雷电等因素的影响),不可靠的通信就会带
来‘确认信息’的困惑,书上提到红军和蓝军通信联合进攻山下的敌军的例子,第一天红军发了条信息要蓝军第二天一起进攻,蓝军收到之后,发一条确认信息,但是蓝军担心的是‘确认信息’如果也不可靠而没有成功到达红军那里,那自己不是很危险?于是红军再发一条‘对确认的确认信息’,但同样的问题还是不能解决,红军仍然不敢贸然行动。

对通信的可靠性检查就需要‘校验’,校验是从数据本身进行检查,它依靠某种数学上约定的形式进行检查,校验的结果是可靠或不可靠,如果可靠就对数据进行处理,如果不可靠,就丢弃重发或者进行修复。

CRC码是由两部分组成,前部分是信息码,就是需要校验的信息,后部分是校验码,如果CRC码共长n个bit,信息码长k个bit,就称为(n,k)码。

它的编码规则是:
1、首先将原信息码(kbit)左移r位(k+r=n)
2、运用一个生成多项式g(x)(也可看成二进制数)用模2除上面的式子,得到的余数就是校验码。

非常简单,要说明的:模2除就是在除的过程中用模2加,模2加实际上就是我们熟悉的异或运算,就是加法不考虑进位,公式是:
0+0=1+1=0,1+0=0+1=1
即‘异’则真,‘非异’则假。

由此得到定理:a+b+b=a 也就是‘模2减’和‘模2加’真值表完全相同。

有了加减法就可以用来定义模2除法,于是就可以用生成多项式g(x)生成CRC校验码。

例如: g(x)=x4+x3+x2+1,(7,3)码,信息码110产生的CRC码就是:
对于g(x)=x4+x3+x2+1的解释:(都是从右往左数)x4就是第五位是1,因为没有x1所以第2位就是0。

11101 | 110,0000(设a=11101 ,b=1100000)
取b的前5位11000跟a异或得到101
101加上b没有取到的00得到10100
然后跟a异或得到01001
也就是余数1001
101
11101 | 110,0000
111 01
1 0100
1 1101
1001
余数是1001,所以CRC码是110,1001
标准的CRC码是,CRC-CCITT和CRC-16,它们的生成多项式是:
CRC-CCITT=x^16+x^12+x^5+1
CRC-16=x^16+x^15+x^2+1
先举个例子:
已知信息位为1100,生成多项式G(x) = x3+x+1,求CRC码。

M(x) = 1100 M(x)*x3 = 1100000 G(x) = 1011
M(x)*x3 / G(x) = 1110 + 010 /1011 R(x) = 010
CRC码为: M(x)*x 3+R(x)=1100000+010 =1100010
其原理是:CRC码一般在k位信息位之后拼接r位校验位生成。

编码步骤如下:(1)将待编码的k位信息表示成多项式 M(x)。

(2)将 M(x)左移 r 位,得到 M(x)*xr 。

(3)用r+1位的生成多项式G(x)去除M(x)*xr 得到余数R(x)。

(4)将M(x)*xr 与R(x)作模2加,得到CRC码。

“模2除”的演示图片:
“模2除”中间过程的减法为“模2减”,即异或运算。

相关文档
最新文档