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如何在C语言中计算CRC8？

ccrc
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我看到了多个C语言中crc8实现的例子，但是我无法弄清楚对于多项式(x8,x5,x4,1)即0x31和初始化0xFF。

同时反转输入=假，反转输出=假，最终XOR=0x00。

我尝试了其中的几个，我期望这样CRC(0x00)=0xAC和CRC(0xBEEF)=0x92。

我看到了类似的实现，但没有真正起作用。我在这里看到了确切的功能http://www.sunshine2k.de/coding/javascript/crc/crc_js.html，在那里我可以提供初始化、反转输入、反转输出和最终XOR。但是有人能指给我一个C语言的实现吗？我知道最初我们需要把crc设为0xFF，但迄今为止我还没有找到可行的方法。

请查看我附加的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint8_t crc8(uint16_t input);

int main()
{
    uint8_t temp1;
    uint16_t temp2 = 0xBEEF;

    printf("CRC input is 0x%X\n", temp2);

    temp1 = crc8(temp2);

    printf("CRC output is 0x%X\n", temp1);

    return 0;
}

uint8_t crc8(uint16_t input)
{
    uint8_t crc[8] = { };
    uint8_t i;
    uint8_t inv;
    uint8_t output = 0;

    for(i = 0; i < 16; i++)
    {
        inv = ((((input >> i) & 1) ^ crc[7]) & 1);

        crc[7] = (crc[6] & 1);
        crc[6] = (crc[5] & 1);
        crc[5] = (crc[4] ^ inv & 1);
        crc[4] = (crc[3] ^ inv & 1);
        crc[3] = (crc[2] & 1);
        crc[2] = (crc[1] & 1);
        crc[1] = (crc[0] & 1);
        crc[0] = (inv & 1);
    }

    for(i = 0; i < 8; i++){
        output |= ((crc[i] << i) & (1 << i));
    }


    return output;
}

我看到了。
CRC input is 0xBEEF
CRC output is 0x2 //instead of 0x92
请注意，您无需使用位数组，而可以使用单个uint8_t来表示状态。以下是一个与CRC计算相关的编程内容的链接：https://barrgroup.com/Embedded-Systems/How-To/CRC-Calculation-C-Code - Antti Haapala -- Слава Україні
我明白你的意思，但我想知道如何在代码中添加其他参数，例如多项式、初始化和XOR。 - arnab dasgupta
5个回答
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假设您正在使用PC或其他小端处理器，temp2在内存中的存储方式为{0xEF, 0xBE}。未经优化的示例代码（不使用表格）。为了获得更快的版本，可以将内部循环使用j替换为256字节的表查找：crc = table[crc ^ data[i]];

#include <stdio.h>

typedef unsigned char uint8_t;

uint8_t gencrc(uint8_t *data, size_t len)
{
    uint8_t crc = 0xff;
    size_t i, j;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        crc ^= data[i];
        for (j = 0; j < 8; j++) {
            if ((crc & 0x80) != 0)
                crc = (uint8_t)((crc << 1) ^ 0x31);
            else
                crc <<= 1;
        }
    }
    return crc;
}

int main()
{
uint8_t data[8] = {0xBE,0xEF,0,0,0,0,0,0};
uint8_t crc;
    crc = gencrc(data, 2);   /* returns 0x92 */
    printf("%1x\n", crc);
    crc = gencrc(data+2, 1); /* returns 0xac */
    printf("%1x\n", crc);
    return 0;
}
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你可以使用 NULL 作为参数，调用这些函数以获取初始的 CRC 值。然后，通过传入前一个值来更新 CRC 值，以数据块的形式调用这些函数。
#include <stddef.h>

unsigned crc8x_simple(unsigned crc, void const *mem, size_t len) {
    unsigned char const *data = mem;
    if (data == NULL)
        return 0xff;
    while (len--) {
        crc ^= *data++;
        for (unsigned k = 0; k < 8; k++)
            crc = crc & 0x80 ? (crc << 1) ^ 0x31 : crc << 1;
    }
    crc &= 0xff;
    return crc;
}

static unsigned char const crc8x_table[] = {
    0x00, 0x31, 0x62, 0x53, 0xc4, 0xf5, 0xa6, 0x97, 0xb9, 0x88, 0xdb, 0xea, 0x7d,
    0x4c, 0x1f, 0x2e, 0x43, 0x72, 0x21, 0x10, 0x87, 0xb6, 0xe5, 0xd4, 0xfa, 0xcb,
    0x98, 0xa9, 0x3e, 0x0f, 0x5c, 0x6d, 0x86, 0xb7, 0xe4, 0xd5, 0x42, 0x73, 0x20,
    0x11, 0x3f, 0x0e, 0x5d, 0x6c, 0xfb, 0xca, 0x99, 0xa8, 0xc5, 0xf4, 0xa7, 0x96,
    0x01, 0x30, 0x63, 0x52, 0x7c, 0x4d, 0x1e, 0x2f, 0xb8, 0x89, 0xda, 0xeb, 0x3d,
    0x0c, 0x5f, 0x6e, 0xf9, 0xc8, 0x9b, 0xaa, 0x84, 0xb5, 0xe6, 0xd7, 0x40, 0x71,
    0x22, 0x13, 0x7e, 0x4f, 0x1c, 0x2d, 0xba, 0x8b, 0xd8, 0xe9, 0xc7, 0xf6, 0xa5,
    0x94, 0x03, 0x32, 0x61, 0x50, 0xbb, 0x8a, 0xd9, 0xe8, 0x7f, 0x4e, 0x1d, 0x2c,
    0x02, 0x33, 0x60, 0x51, 0xc6, 0xf7, 0xa4, 0x95, 0xf8, 0xc9, 0x9a, 0xab, 0x3c,
    0x0d, 0x5e, 0x6f, 0x41, 0x70, 0x23, 0x12, 0x85, 0xb4, 0xe7, 0xd6, 0x7a, 0x4b,
    0x18, 0x29, 0xbe, 0x8f, 0xdc, 0xed, 0xc3, 0xf2, 0xa1, 0x90, 0x07, 0x36, 0x65,
    0x54, 0x39, 0x08, 0x5b, 0x6a, 0xfd, 0xcc, 0x9f, 0xae, 0x80, 0xb1, 0xe2, 0xd3,
    0x44, 0x75, 0x26, 0x17, 0xfc, 0xcd, 0x9e, 0xaf, 0x38, 0x09, 0x5a, 0x6b, 0x45,
    0x74, 0x27, 0x16, 0x81, 0xb0, 0xe3, 0xd2, 0xbf, 0x8e, 0xdd, 0xec, 0x7b, 0x4a,
    0x19, 0x28, 0x06, 0x37, 0x64, 0x55, 0xc2, 0xf3, 0xa0, 0x91, 0x47, 0x76, 0x25,
    0x14, 0x83, 0xb2, 0xe1, 0xd0, 0xfe, 0xcf, 0x9c, 0xad, 0x3a, 0x0b, 0x58, 0x69,
    0x04, 0x35, 0x66, 0x57, 0xc0, 0xf1, 0xa2, 0x93, 0xbd, 0x8c, 0xdf, 0xee, 0x79,
    0x48, 0x1b, 0x2a, 0xc1, 0xf0, 0xa3, 0x92, 0x05, 0x34, 0x67, 0x56, 0x78, 0x49,
    0x1a, 0x2b, 0xbc, 0x8d, 0xde, 0xef, 0x82, 0xb3, 0xe0, 0xd1, 0x46, 0x77, 0x24,
    0x15, 0x3b, 0x0a, 0x59, 0x68, 0xff, 0xce, 0x9d, 0xac};

unsigned crc8x_fast(unsigned crc, void const *mem, size_t len) {
    unsigned char const *data = mem;
    if (data == NULL)
        return 0xff;
    crc &= 0xff;
    while (len--)
        crc = crc8x_table[crc ^ *data++];
    return crc;
}

任一版本都会为您提供“0x00”和“0xbe 0xef”的校验值。
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要实现CRC的初始值，您只需在开始时将设置为所需值即可。因此，可以选择：

uint8_t crc[8] = {1,1,1,1, 1,1,1,1};

或者

memset(crc,1,8);

但你的逻辑有一个缺陷，这就是为什么你没有得到正确的值（即使没有初始值）。错误很小，你把输入读错了方向：

inv = ((((input >> i) & 1) ^ crc[7]) & 1);

应该是

inv = ((((input >> 15-i) & 1) ^ crc[7]) & 1);

在此之后，您的算法应该能够正常工作，并且您可以像上面所写的那样设置初始值。

如果您正在寻找C语言实现，您可以在您提供链接的网站上找到一个大型教程，其中包含代码。我认为它是用C++或者Java编写的，但是只需要进行少量更改就可以使其成为有效的C代码。

非常感谢，但对于0x00应该是0xAC，更改后报告为0x81，但非常感谢您的帮助。 - arnab dasgupta
我认为这与多项式有关，即x8+x5+x4+1，但不知道如何使用它。 - arnab dasgupta
@arnabdasgupta，你的多项式是正确的。你在网站上输入错误了8位，请输入0000进行正确计算。如果长度不同，则需要添加长度参数，否则你的输入始终是2个字节。 - Kami Kaze
0

对于想要使用Sunshine的 CRC 计算器的任何人，请考虑以下内容：

默认的 CRC8 多项式为：0x7；初始值为：0x0；最终异或值为：0x0。

请考虑以下字符串生成的 CRC：

0x00

0x00 0x00

0x00 0x00 0x00 0x00

0x01 0x07 0x00

0x01 0x07 0x00 0x00

请注意，它们所有的结果都是 crc 为 0x0。连续的 0x00 的冗余并没有导致 CRC 发生变化，这当然就是 “冗余检查” 应该发现的问题。

更改到 CRC8_SAE_J1850，多项式为：0x1D；初始值为：0xFF；最终异或值为：0xFF；在上述字符串前加上 0xff - 结果总是 0xff。

为什么会这样？我认为（我没费心去研究细节），作者固执地使用异或运算符来派生连续值。忘记了CRC是一个除法过程，被除数字符串具有隐含的0x1前缀，并且除数也具有那个x8位打开。

阳光用于这些CRC的查找表在偏移零处有0x00。小心地确保我已经通过异或运算得到了0x00，这意味着任意数量的0x00都会导致相同的CRC结果。

那个特定的CRC计算器网页并不应该为CRC的属性负责。任何初始值为零的CRC在输入零的情况下将继续使其寄存器包含所有零。对于任何CRC，即使初始值为非零，存在输入CRC的位数或更高位的输入，将使寄存器变为全零。从那时起，输入零将使寄存器保持全零。这就是数学。 - Mark Adler
0
今天我也遇到了和你一样的问题。@rcgldr的答案非常好，帮了我很多，谢谢。
我实现了有表格和无表格两个版本。我还使用了你提供的链接（http://www.sunshine2k.de/coding/javascript/crc/crc_js.html）来计算表格。
以下是我使用的代码：
const uint8_t crc8x_table[256] = {
0x00,0x31,0x62,0x53,0xC4,0xF5,0xA6,0x97,0xB9,0x88,0xDB,0xEA,0x7D,0x4C,0x1F,0x2E,
0x43,0x72,0x21,0x10,0x87,0xB6,0xE5,0xD4,0xFA,0xCB,0x98,0xA9,0x3E,0x0F,0x5C,0x6D,
0x86,0xB7,0xE4,0xD5,0x42,0x73,0x20,0x11,0x3F,0x0E,0x5D,0x6C,0xFB,0xCA,0x99,0xA8,
0xC5,0xF4,0xA7,0x96,0x01,0x30,0x63,0x52,0x7C,0x4D,0x1E,0x2F,0xB8,0x89,0xDA,0xEB,
0x3D,0x0C,0x5F,0x6E,0xF9,0xC8,0x9B,0xAA,0x84,0xB5,0xE6,0xD7,0x40,0x71,0x22,0x13,
0x7E,0x4F,0x1C,0x2D,0xBA,0x8B,0xD8,0xE9,0xC7,0xF6,0xA5,0x94,0x03,0x32,0x61,0x50,
0xBB,0x8A,0xD9,0xE8,0x7F,0x4E,0x1D,0x2C,0x02,0x33,0x60,0x51,0xC6,0xF7,0xA4,0x95,
0xF8,0xC9,0x9A,0xAB,0x3C,0x0D,0x5E,0x6F,0x41,0x70,0x23,0x12,0x85,0xB4,0xE7,0xD6,
0x7A,0x4B,0x18,0x29,0xBE,0x8F,0xDC,0xED,0xC3,0xF2,0xA1,0x90,0x07,0x36,0x65,0x54,
0x39,0x08,0x5B,0x6A,0xFD,0xCC,0x9F,0xAE,0x80,0xB1,0xE2,0xD3,0x44,0x75,0x26,0x17,
0xFC,0xCD,0x9E,0xAF,0x38,0x09,0x5A,0x6B,0x45,0x74,0x27,0x16,0x81,0xB0,0xE3,0xD2,
0xBF,0x8E,0xDD,0xEC,0x7B,0x4A,0x19,0x28,0x06,0x37,0x64,0x55,0xC2,0xF3,0xA0,0x91,
0x47,0x76,0x25,0x14,0x83,0xB2,0xE1,0xD0,0xFE,0xCF,0x9C,0xAD,0x3A,0x0B,0x58,0x69,
0x04,0x35,0x66,0x57,0xC0,0xF1,0xA2,0x93,0xBD,0x8C,0xDF,0xEE,0x79,0x48,0x1B,0x2A,
0xC1,0xF0,0xA3,0x92,0x05,0x34,0x67,0x56,0x78,0x49,0x1A,0x2B,0xBC,0x8D,0xDE,0xEF,
0x82,0xB3,0xE0,0xD1,0x46,0x77,0x24,0x15,0x3B,0x0A,0x59,0x68,0xFF,0xCE,0x9D,0xAC };

uint8_t calculate_cr8x_fast(uint8_t* data, size_t len) {
    uint8_t crc = 0xFF; // init value
    for (size_t i = 0; i < len; i++) {
         crc = crc8x_table[data[i] ^ crc];
     }
   return crc;
}

uint8_t calculate_cr8x_slow(uint8_t* data, size_t len)
{
   uint8_t crc = 0xff; // init value
   size_t i, j;
   for (i = 0; i < len; i++) {
      crc ^= data[i];
      for (j = 0; j < 8; j++) {
          if ((crc & 0x80) != 0)
              crc = (uint8_t)((crc << 1) ^ 0x31);
          else
              crc <<= 1;
      }
  }
  return crc;
 }

// Function call in main
int main()
{
uint8_t data[2] = {0xBE,0xEF};
uint8_t crc;
crc = calculate_cr8x_fast(data, 2);   /* returns 0x92 */ // calculate_cr8x_slow is the same call
std::cout << std::hex << std::uppercase << static_cast<int>(crc)) << std::endl;
    return 0;
}
嘿，Harper，我检查了255，但它没有编译。需要256个字节。 - blitzmax
嘿，哈珀，没错，你说得对。我没有正确地阅读你的评论。 --> 编辑：值crc8x_table [255]为0xAC而不是0xA --> 我已在代码中进行了更改。 - blitzmax
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