Python实例: 实现循环冗余校验码的编码
这里不再赘述循环冗余校验码的编码方式，直接进入编程。为了便于使用，博主在其中添加了根据tkinter模块编写的GUI界面辅助。全部代码在文末
目录
一、根据生成多项式得到生成编码
二、延长初始序列
三、同位序列异或运算
四、循环补项取余
五、书上例题与样图
六、全部代码
七、结语
一、根据生成多项式得到生成编码
我们以x^4+x^1+1为例：
int(s[2])+1获取生成码的最终位数（4+1=5）
p=s[2::4]获取每一个x的幂数（41）
我们先用digit-1隔绝最后一位，这里使用s.find(x)查找digit-i-1是否在p内，举个简单的例子，上述的多项式最终编码是五位，其中第一位，第四位要变成1，其他位都是0，读者可以思考一下为什么这样可以实现该操作
对于最后一位，有三种可能：x^2+1、x^2+x^1、x^1+1。为了判断是哪一种，我们截取最后的片段来与x^1比较，再决定是否在最后加1
# 根据生成多项式获取生成码
def get_generate_code(s):
digit = int(s[2]) + 1
i = 0
GC = ""
p = s[2::4]
while i < digit - 1:
if p.find(str(digit - i - 1)) == -1:
GC += "0"
else:
GC += "1"
i += 1
if s[-1:-3] == "x^1":
GC += "0"
else:
GC += "1"
return GC二、延长初始序列
这个很简单，上面计算的生成码有n位，就在原比特序列后面加n-1个0
# 延长初始序列
def length(m, n):
p = m
i = 1
while i <= len(n) - 1:
p += "0"
i += 1
return p三、同位序列异或运算
我们都知道，要想得到CRC码需要找到余数，而这里我把单独一次的除法运算与循环用函数分割开来
check是监测因子。在计算是，不可能余数由0开头，因此我们设置只用当遇见非0check才会变1，而初始值是0。只有当check不为0时才会向余数序列添加0，有点妙~
# 计算P异或Q并返回余数
def compare(p, q):
m = ""
check = 0
for i in range(0, len(q), 1):
if p[i] == q[i]:
if check != 0:
m += "0"
else:
m += "1"
check = 1
return m四、循环补项取余
我们知道，每次取余后余数的位数很可能小于生成码位数，这是就需要从原序列中补项。我们使用index控制取余补项的进行与停止。
m_front是用于获取第一次进行取余的序列
在最后，index=len(m)退出补项取余行为，但是如果余数与生成码的位数相同，任需要进行最后一次取余行为
def get_CRC(m, n):
index = len(n)
m_front = m[0: index]
remainder = compare(m_front, n)
while True:
if index < len(m):
while len(remainder) < len(n):
if index == len(m):
break
remainder += m[index]
index += 1
if len(remainder) == len(n):
remainder = compare(remainder, n)
else:
return remainder五、书上例题与样图
六、全部代码
from tkinter import *
# 根据生成多项式获取生成码
def get_generate_code(s):
digit = int(s[2]) + 1
i = 0
GC = ""
p = s[2::4]
while i < digit - 1:
if p.find(str(digit - i - 1)) == -1:
GC += "0"
else:
GC += "1"
i += 1
if s[-1:-3] == "x^1":
GC += "0"
else:
GC += "1"
return GC
# 延长初始序列
def length(m, n):
p = m
i = 1
while i <= len(n) - 1:
p += "0"
i += 1
return p
# 计算P异或Q并返回余数
def compare(p, q):
m = ""
check = 0
for i in range(0, len(q), 1):
if p[i] == q[i]:
if check != 0:
m += "0"
else:
m += "1"
check = 1
return m
# 计算生成校验序列
def get_CRC(m, n):
index = len(n)
m_front = m[0: index]
remainder = compare(m_front, n)
while True:
if index < len(m):
while len(remainder) < len(n):
if index == len(m):
break
remainder += m[index]
index += 1
if len(remainder) == len(n):
remainder = compare(remainder, n)
else:
return remainder
root = Tk()
root.title("循环冗余校验码的编译")
screenWidth = root.winfo_screenwidth()
screenHeight = root.winfo_screenheight()
w = 400
h = 150
x = (screenWidth - w) / 2
y = (screenHeight - h) / 2
root.geometry("%dx%d+%d+%d" % (w, h, x, y))
label1 = Label(root, text="请输入比特序列：", font="Helvetic 17")
entry1 = Entry(root)
label1.grid(row=0, column=0)
entry1.grid(row=0, column=1, sticky=W+E)
label2 = Label(root, text="请输入生成多项式：", font="Helvetic 17")
entry2 = Entry(root)
entry2.insert(0, "例：x^4+x^1+1")
label2.grid(row=1, column=0)
entry2.grid(row=1, column=1, sticky=W+E)
def c():
bit_sequence = entry1.get()
generating_polynomial = entry2.get()
generate_code = get_generate_code(generating_polynomial)
bit_sequence_final = length(bit_sequence, generate_code)
crc_code = get_CRC(bit_sequence_final, generate_code)
label3.config(text=bit_sequence + crc_code)
label3 = Label(root, text=" ", bg="white")
button = Button(root, text="生成发送序列", relief="groove", command=c)
label3.grid(row=2, column=1)
button.grid(row=2, column=0)
root.mainloop()
七、结语
能用一门课的知识去解决另一门课的问题，这感觉超棒的！！！
如果有同学对博主的程序有疑问也欢迎指正