Расчет CRC16
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 08/02/2015 - 00:24
Уважаемые формумчане поделитесь примером расчета контрольной суммы CRC16.
Уважаемые формумчане поделитесь примером расчета контрольной суммы CRC16.
http://ru.wikibooks.org/wiki/Реализации_алгоритмов/Циклический_избыточный_код#CRC-16
Спасибо !
#define P_16 0xA001 static unsigned short crc_tab16[ 256 ]; // массив для таблицы CRC unsigned char writeData[8] = // массив для отправляемых данных { 0x01, // 0 Адрес устройства 0x06, // 1 Функция записи одного регистра 0x00, // 2 Адрес регистра Hi байт 0x63, // 3 Адрес регистра Lo байт 0xAB, // 4 Записываемое значение старший байт(Hi) 0xCD, // 5 Записываемое значение младший байт(Lo) 0x00, // 6 Контрольная сумма CRC 0x00 // 7 Контрольная сумма CRC }; void setup() { Serial.begin(9600); init_crc16_tab( ); // инициализация таблицы для расчета CRC } // инициализация таблицы для расчета CRC void init_crc16_tab(){ unsigned int i, j; unsigned short crc, c; for ( i=0; i < 256; i++ ){ crc = 0; c = i; for ( j = 0; j < 8; j++ ){ if ( ( crc ^ c ) & 0x0001 ){ crc = ( crc >> 1 ) ^ P_16; } else{ crc = crc >> 1; } c = c >> 1; } crc_tab16[ i ] = crc; } } // расчет CRC unsigned short update_crc_16( unsigned short crc, char c ){ unsigned short tmp, short_c; short_c = 0x00ff & ( unsigned short ) c; tmp = crc ^ short_c; crc = ( crc >> 8 ) ^ crc_tab16[ tmp & 0xff ]; return crc; } void loop() { unsigned short crc_16_modbus = 0xffff; // Расчет CRC for ( int i = 0; i < sizeof(writeData)-2; i++ ) // -2 т.к. последние два байта CRC crc_16_modbus = update_crc_16( crc_16_modbus, writeData[i] ); // добавление CRC к массиву данных writeData[6] = crc_16_modbus & 0xFF; writeData[7] = (crc_16_modbus >> 8) & 0xFF; // отправка посылки for (byte i = 0; i < sizeof(writeData) ; i++) Serial.write(writeData[i]); Serial.flush(); delay(3000); // изменяем адрес на +1 writeData[0]+=0x01; }Скорректировал немного и добавил комментарии.
Пример 3-х разных алгоритмов расчёта CRC16-MODBUS (полином 0xA001).
#include <stdint.h> #include <stdio.h> #include <avr/pgmspace.h> #include <avr/io.h> const uint16_t PROGMEM wCRCTable[] = { 0x0000, 0xC0C1, 0xC181, 0x0140, 0xC301, 0x03C0, 0x0280, 0xC241, 0xC601, 0x06C0, 0x0780, 0xC741, 0x0500, 0xC5C1, 0xC481, 0x0440, 0xCC01, 0x0CC0, 0x0D80, 0xCD41, 0x0F00, 0xCFC1, 0xCE81, 0x0E40, 0x0A00, 0xCAC1, 0xCB81, 0x0B40, 0xC901, 0x09C0, 0x0880, 0xC841, 0xD801, 0x18C0, 0x1980, 0xD941, 0x1B00, 0xDBC1, 0xDA81, 0x1A40, 0x1E00, 0xDEC1, 0xDF81, 0x1F40, 0xDD01, 0x1DC0, 0x1C80, 0xDC41, 0x1400, 0xD4C1, 0xD581, 0x1540, 0xD701, 0x17C0, 0x1680, 0xD641, 0xD201, 0x12C0, 0x1380, 0xD341, 0x1100, 0xD1C1, 0xD081, 0x1040, 0xF001, 0x30C0, 0x3180, 0xF141, 0x3300, 0xF3C1, 0xF281, 0x3240, 0x3600, 0xF6C1, 0xF781, 0x3740, 0xF501, 0x35C0, 0x3480, 0xF441, 0x3C00, 0xFCC1, 0xFD81, 0x3D40, 0xFF01, 0x3FC0, 0x3E80, 0xFE41, 0xFA01, 0x3AC0, 0x3B80, 0xFB41, 0x3900, 0xF9C1, 0xF881, 0x3840, 0x2800, 0xE8C1, 0xE981, 0x2940, 0xEB01, 0x2BC0, 0x2A80, 0xEA41, 0xEE01, 0x2EC0, 0x2F80, 0xEF41, 0x2D00, 0xEDC1, 0xEC81, 0x2C40, 0xE401, 0x24C0, 0x2580, 0xE541, 0x2700, 0xE7C1, 0xE681, 0x2640, 0x2200, 0xE2C1, 0xE381, 0x2340, 0xE101, 0x21C0, 0x2080, 0xE041, 0xA001, 0x60C0, 0x6180, 0xA141, 0x6300, 0xA3C1, 0xA281, 0x6240, 0x6600, 0xA6C1, 0xA781, 0x6740, 0xA501, 0x65C0, 0x6480, 0xA441, 0x6C00, 0xACC1, 0xAD81, 0x6D40, 0xAF01, 0x6FC0, 0x6E80, 0xAE41, 0xAA01, 0x6AC0, 0x6B80, 0xAB41, 0x6900, 0xA9C1, 0xA881, 0x6840, 0x7800, 0xB8C1, 0xB981, 0x7940, 0xBB01, 0x7BC0, 0x7A80, 0xBA41, 0xBE01, 0x7EC0, 0x7F80, 0xBF41, 0x7D00, 0xBDC1, 0xBC81, 0x7C40, 0xB401, 0x74C0, 0x7580, 0xB541, 0x7700, 0xB7C1, 0xB681, 0x7640, 0x7200, 0xB2C1, 0xB381, 0x7340, 0xB101, 0x71C0, 0x7080, 0xB041, 0x5000, 0x90C1, 0x9181, 0x5140, 0x9301, 0x53C0, 0x5280, 0x9241, 0x9601, 0x56C0, 0x5780, 0x9741, 0x5500, 0x95C1, 0x9481, 0x5440, 0x9C01, 0x5CC0, 0x5D80, 0x9D41, 0x5F00, 0x9FC1, 0x9E81, 0x5E40, 0x5A00, 0x9AC1, 0x9B81, 0x5B40, 0x9901, 0x59C0, 0x5880, 0x9841, 0x8801, 0x48C0, 0x4980, 0x8941, 0x4B00, 0x8BC1, 0x8A81, 0x4A40, 0x4E00, 0x8EC1, 0x8F81, 0x4F40, 0x8D01, 0x4DC0, 0x4C80, 0x8C41, 0x4400, 0x84C1, 0x8581, 0x4540, 0x8701, 0x47C0, 0x4680, 0x8641, 0x8201, 0x42C0, 0x4380, 0x8341, 0x4100, 0x81C1, 0x8081, 0x4040 }; uint16_t GetCrc16Table( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint16_t crc = 0xFFFF; while ( len-- ) crc = ( crc >> 8 ) ^ pgm_read_word( wCRCTable + ( ( crc & 0xFF ) ^ *data++ ) ); return crc; } uint16_t GetCrc16Cycle( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint16_t crc = 0xFFFF; for ( uint16_t pos = 0; pos < len; pos++ ) { crc ^= ( uint16_t ) data[ pos ]; for ( uint16_t i = 8; i != 0; i-- ) { if ( crc & 0x0001 ) { crc >>= 1; crc ^= 0xA001; } else crc >>= 1; } } return crc; } uint16_t GetCrc16Simple( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint8_t lo; union { uint16_t value; struct { uint8_t lo, hi; } bytes; } crc; crc.value = 0xFFFF; while ( len-- ) { lo = crc.bytes.lo; crc.bytes.lo = crc.bytes.hi; crc.bytes.hi = lo ^ *data++; uint8_t mask = 1; if ( crc.bytes.hi & mask ) crc.value ^= 0x0240; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 1 ) ) crc.value ^= 0x0480; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 2 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x09; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 3 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x12; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 4 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x24; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 5 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x48; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 6 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x90; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 7 ) ) crc.value ^= 0x2001; } return crc.value; } uint16_t crc16cycle, crc16table, crc16simple; int main() { uint8_t data[] = { 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39 }; crc16cycle = GetCrc16Cycle( data, sizeof( data ) ); crc16table = GetCrc16Table( data, sizeof( data ) ); crc16simple = GetCrc16Simple( data, sizeof( data ) ); while (1) { UDR = crc16cycle; UDR = crc16table; UDR = crc16simple; } }Время работы на ATmega16 @ 16 МГц:
Данные: "123456789"
Ключ: -O1
GetCrc16Table() - 13.3 мкс
GetCrc16Simple() - 20.0 мкс
GetCrc16Cycle() - 57.5 мкс
Данные: массив, размером 256 байт
Ключ: -O1
GetCrc16Table() - 0.35 мсек
GetCrc16Simple() - 0.53 мсек
GetCrc16Cycle() - 1.6 мсек
Время работы на ATmega16 @ 16 МГц:
Данные: "123456789"
Ключ: -O1
GetCrc16Table() - 13.3 мкс
GetCrc16Simple() - 20.0 мкс
GetCrc16Cycle() - 57.5 мкс
Данные: массив, размером 256 байт
Ключ: -O1
GetCrc16Table() - 0.35 мсек
GetCrc16Simple() - 0.53 мсек
GetCrc16Cycle() - 1.6 мсек
что-то ерунда какая-то - массив из 9 элементов считается в 40 раз дольше, чем массив из 256 ? - может просто данные местами перепутали?
что-то ерунда какая-то - массив из 9 элементов считается в 40 раз дольше, чем массив из 256 ? - может просто данные местами перепутали?
мкс - микросекунды, мс - миллисекунды.
GetCrc16Simple() ближе по быстродействию к табличному, но не требует для работы таблицы. Можно сэкономить на памяти ОЗУ или флеш.
мкс - микросекунды, мс - миллисекунды.
прошу прощения, не заметил
Проверка кода: https://godbolt.org/z/9txEB2
Более быстрый алгоритм для CRC16/MODBUS (0xA001) из библиотеки avrlibc:
Полный набор из 4-х методов: crc16-modbus.pdf
Полный набор из 4-х методов: crc16-modbus.pdf
Извините, возникла проблема
Код ошибки: 2C171/1
Может подскажите как прикрепить любой файл здесь?
#include <stdint.h> #include <stdio.h> #include <avr/pgmspace.h> #include <avr/io.h> const uint16_t PROGMEM wCRCTable[] = { 0x0000, 0xC0C1, 0xC181, 0x0140, 0xC301, 0x03C0, 0x0280, 0xC241, 0xC601, 0x06C0, 0x0780, 0xC741, 0x0500, 0xC5C1, 0xC481, 0x0440, 0xCC01, 0x0CC0, 0x0D80, 0xCD41, 0x0F00, 0xCFC1, 0xCE81, 0x0E40, 0x0A00, 0xCAC1, 0xCB81, 0x0B40, 0xC901, 0x09C0, 0x0880, 0xC841, 0xD801, 0x18C0, 0x1980, 0xD941, 0x1B00, 0xDBC1, 0xDA81, 0x1A40, 0x1E00, 0xDEC1, 0xDF81, 0x1F40, 0xDD01, 0x1DC0, 0x1C80, 0xDC41, 0x1400, 0xD4C1, 0xD581, 0x1540, 0xD701, 0x17C0, 0x1680, 0xD641, 0xD201, 0x12C0, 0x1380, 0xD341, 0x1100, 0xD1C1, 0xD081, 0x1040, 0xF001, 0x30C0, 0x3180, 0xF141, 0x3300, 0xF3C1, 0xF281, 0x3240, 0x3600, 0xF6C1, 0xF781, 0x3740, 0xF501, 0x35C0, 0x3480, 0xF441, 0x3C00, 0xFCC1, 0xFD81, 0x3D40, 0xFF01, 0x3FC0, 0x3E80, 0xFE41, 0xFA01, 0x3AC0, 0x3B80, 0xFB41, 0x3900, 0xF9C1, 0xF881, 0x3840, 0x2800, 0xE8C1, 0xE981, 0x2940, 0xEB01, 0x2BC0, 0x2A80, 0xEA41, 0xEE01, 0x2EC0, 0x2F80, 0xEF41, 0x2D00, 0xEDC1, 0xEC81, 0x2C40, 0xE401, 0x24C0, 0x2580, 0xE541, 0x2700, 0xE7C1, 0xE681, 0x2640, 0x2200, 0xE2C1, 0xE381, 0x2340, 0xE101, 0x21C0, 0x2080, 0xE041, 0xA001, 0x60C0, 0x6180, 0xA141, 0x6300, 0xA3C1, 0xA281, 0x6240, 0x6600, 0xA6C1, 0xA781, 0x6740, 0xA501, 0x65C0, 0x6480, 0xA441, 0x6C00, 0xACC1, 0xAD81, 0x6D40, 0xAF01, 0x6FC0, 0x6E80, 0xAE41, 0xAA01, 0x6AC0, 0x6B80, 0xAB41, 0x6900, 0xA9C1, 0xA881, 0x6840, 0x7800, 0xB8C1, 0xB981, 0x7940, 0xBB01, 0x7BC0, 0x7A80, 0xBA41, 0xBE01, 0x7EC0, 0x7F80, 0xBF41, 0x7D00, 0xBDC1, 0xBC81, 0x7C40, 0xB401, 0x74C0, 0x7580, 0xB541, 0x7700, 0xB7C1, 0xB681, 0x7640, 0x7200, 0xB2C1, 0xB381, 0x7340, 0xB101, 0x71C0, 0x7080, 0xB041, 0x5000, 0x90C1, 0x9181, 0x5140, 0x9301, 0x53C0, 0x5280, 0x9241, 0x9601, 0x56C0, 0x5780, 0x9741, 0x5500, 0x95C1, 0x9481, 0x5440, 0x9C01, 0x5CC0, 0x5D80, 0x9D41, 0x5F00, 0x9FC1, 0x9E81, 0x5E40, 0x5A00, 0x9AC1, 0x9B81, 0x5B40, 0x9901, 0x59C0, 0x5880, 0x9841, 0x8801, 0x48C0, 0x4980, 0x8941, 0x4B00, 0x8BC1, 0x8A81, 0x4A40, 0x4E00, 0x8EC1, 0x8F81, 0x4F40, 0x8D01, 0x4DC0, 0x4C80, 0x8C41, 0x4400, 0x84C1, 0x8581, 0x4540, 0x8701, 0x47C0, 0x4680, 0x8641, 0x8201, 0x42C0, 0x4380, 0x8341, 0x4100, 0x81C1, 0x8081, 0x4040 }; uint16_t GetCrc16Table( uint8_t * data, uint16_t len ) { union { uint16_t value; struct { uint8_t lo, hi; } bytes; } crc = { .value = 0xFFFF }; while ( len-- ) { crc.bytes.lo ^= *data++; crc.value = crc.bytes.hi ^ pgm_read_word( wCRCTable + crc.bytes.lo ); } return crc.value; } static __inline__ uint16_t _crc16_update( uint16_t __crc, uint8_t __data ) { uint8_t __tmp; uint16_t __ret; __asm__ __volatile__ ( "eor %A0,%2" "\n\t" "mov %1,%A0" "\n\t" "swap %1" "\n\t" "eor %1,%A0" "\n\t" "mov __tmp_reg__,%1" "\n\t" "lsr %1" "\n\t" "lsr %1" "\n\t" "eor %1,__tmp_reg__" "\n\t" "mov __tmp_reg__,%1" "\n\t" "lsr %1" "\n\t" "eor %1,__tmp_reg__" "\n\t" "andi %1,0x07" "\n\t" "mov __tmp_reg__,%A0" "\n\t" "mov %A0,%B0" "\n\t" "lsr %1" "\n\t" "ror __tmp_reg__" "\n\t" "ror %1" "\n\t" "mov %B0,__tmp_reg__" "\n\t" "eor %A0,%1" "\n\t" "lsr __tmp_reg__" "\n\t" "ror %1" "\n\t" "eor %B0,__tmp_reg__" "\n\t" "eor %A0,%1" : "=r" (__ret), "=d" (__tmp) : "r" (__data), "0" (__crc) : "r0" ); return __ret; } uint16_t GetCrc16Optim( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint16_t crc = 0xFFFF; while ( len-- ) { crc = _crc16_update( crc, *data++ ); } return crc; } uint16_t GetCrc16Cycle( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint16_t crc = 0xFFFF; for ( uint16_t n = 0; n < len; n++ ) { crc ^= data[n]; for ( uint8_t i = 8; i != 0; i-- ) { if ( crc & 0x0001 ) { crc >>= 1; crc ^= 0xA001; } else crc >>= 1; } } return crc; } uint16_t GetCrc16Simple( uint8_t * data, uint16_t len ) { uint8_t lo; union { uint16_t value; struct { uint8_t lo, hi; } bytes; } crc = { .value = 0xFFFF }; while ( len-- ) { lo = crc.bytes.lo; crc.bytes.lo = crc.bytes.hi; crc.bytes.hi = lo ^ *data++; uint8_t mask = 1; if ( crc.bytes.hi & mask ) crc.value ^= 0x0240; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 1 ) ) crc.value ^= 0x0480; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 2 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x09; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 3 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x12; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 4 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x24; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 5 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x48; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 6 ) ) crc.bytes.hi ^= 0x90; if ( crc.bytes.hi & ( mask << 7 ) ) crc.value ^= 0x2001; } return crc.value; } uint16_t crc16cycle, crc16table, crc16simple, crc16optim; int main() { uint8_t data[] = { 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39 }; crc16optim = GetCrc16Optim( data, sizeof( data ) ); crc16cycle = GetCrc16Cycle( data, sizeof( data ) ); crc16table = GetCrc16Table( data, sizeof( data ) ); crc16simple = GetCrc16Simple( data, sizeof( data ) ); UDR = crc16optim; UDR = crc16cycle; UDR = crc16table; UDR = crc16simple; }