C# | 上位机开发新手指南（四）校验算法

上位机开发新手指南（四）校验算法

什么是校验算法？

校验算法是一种用于验证数据传输过程中是否出现错误或丢失的算法。
在数据传输过程中，由于噪声、干扰、传输错误等因素的影响，会导致数据传输过程中出现错误或丢失。
为了保证数据传输的准确性，需要在数据传输过程中添加校验码。发送端通过计算数据的校验码并将其附加到数据中一起发送出去，接收端再次计算校验码并将其与接收到的校验码进行比较，如果两者相同，则说明数据传输过程中没有出现错误或丢失。

校验算法之于上位机开发

学习上位机开发需要学习校验算法，主要是因为在实际的工程应用中，数据传输准确性是非常重要的。如果数据传输出现错误或丢失，将会影响整个系统的正常运行。因此，开发人员需要掌握不同的校验算法，根据实际情况选择合适的校验算法，并在数据传输过程中进行校验，以确保数据传输的准确性。

校验算法

上位机开发中，常用的校验算法有CRC校验和、校验位、LRC校验和、BCC校验等。开发人员需要了解不同校验算法的原理和实现方式，并根据实际需求选择合适的校验算法。下面分别介绍这几种校验算法的原理和示例代码：

CRC校验和

CRC校验和是一种循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）算法，用于验证数据在传输过程中是否出现错误或丢失。CRC校验和主要采用除法的方法对数据进行校验，将数据和一组特定的多项式进行异或操作，最终得到一个校验和值。在接收端，再次对接收到的数据进行CRC校验和计算，如果校验和值与发送端计算的校验和值不同，则说明数据传输过程中出现了错误。

以下是C#中计算CRC校验和的示例代码：

//计算CRC校验和
public static ushort CalcCRC(byte[] data)
{
    ushort crc = 0xFFFF;
    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        crc = (ushort)(crc ^ data[i]);
        for (int j = 0; j < 8; j++)
        {
            if ((crc & 0x0001) != 0)
            {
                crc = (ushort)((crc >> 1) ^ 0xA001);
            }
            else
            {
                crc = (ushort)(crc >> 1);
            }
        }
    }
    return crc;
}

校验位

校验位是一种简单的校验算法，通常用于检查数据是否发生了错误或丢失。校验位主要采用位运算的方式对数据进行校验，将数据中每个字节的所有位相加，取结果的二进制补码的低8位作为校验位。在接收端，再次对接收到的数据进行校验，如果校验位值与发送端计算的校验位值不同，则说明数据传输过程中出现了错误。

以下是C#中计算校验位的示例代码：

//计算校验位
public static byte CalcChecksum(byte[] data)
{
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        sum += data[i];
    }
    return (byte)(sum & 0xFF);
}

LRC校验和

LRC校验和（Longitudinal Redundancy Check）是一种字节异或校验算法，主要用于验证数据在传输过程中是否出现错误或丢失。LRC校验和的原理是将数据中每个字节进行异或操作，最终得到一个校验和值。在接收端，再次对接收到的数据进行LRC校验和计算，如果校验和值与发送端计算的校验和值不同，则说明数据传输过程中出现了错误。

以下是C#中计算LRC校验和的示例代码：

//计算LRC校验和
public static byte CalcLRC(byte[] data)
{
    byte lrc = 0x00;
    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        lrc ^= data[i];
    }
    return lrc;
}

BCC校验

BCC校验（Block Check Character）是一种字节异或校验算法，主要用于验证数据在传输过程中是否出现错误或丢失。BCC校验的原理是将数据中每个字节进行异或操作，最终得到一个校验和值。在接收端，再次对接收到的数据进行BCC校验计算，如果校验和值与发送端计算的校验和值不同，则说明数据传输过程中出现了错误。

以下是C#中计算BCC校验的示例代码：

//计算BCC校验
public static byte CalcBCC(byte[] data)
{
    byte bcc = 0x00;
    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        bcc ^= data[i];
    }
    return (byte)(~bcc);
}