CRC查表法——表的由来及Java实现CRC8校验算法

参考:http://www.xjtudll.cn/Exp/273/

大概思路

我先说一下查表法,表的计算方法,以CRC4为例:

  • 生成多项式:B = 10011B

  • 测试数据:A = 0011 1110B

1、查表法实际上是利用XOR的交换律和结合律:(A XOR B)XOR C=A XOR (B XOR C)

2、将测试数据A 每4bit分为一组,0011 0000B 和 1110B

  • 先计算出0011 0000B的CRC4值
  • 然后XOR下个4bit 1110B,再计算CRC4的值。

分组举例:
C1=00110000B,C2=1110B,C3=0011B.
A = C1 XOR C2
则 A XOR B = (C1 XOR C2) XOR B =(C1 XOR B )XOR C2

可能你会产生几个问题:

1、为什么要每4bit分为一组?

注意: 由于每次处理多bit(假设是N),那么数据长度必须是N的倍数。

  • 以半字节为例,由于每次处理4bit,所以数据长度必须为4的倍数。
  • 如果非4的倍数,需要特殊处理(驱动表法和直接计算法混用)。

例如,数据长度是74bit,前面72bit可以按照查表法,后面2bit则只能是直接计算法。

每4bit一组,完全是为了方便计算

2、就算分组,还不一样是要计算,那和直接计算有什么区别?

可以事先计算出,0000B - 1111B所有数据,对应CRC的值,保存在程序中。这样将数据划分后,计算时遇到数据,直接查表得到对应CRC的值,省去了计算的过程。

计算表:

  • 生成多项式:B = 10011B
  • 测试数据:A = 0011 1110B

1、A对B的CRC 过程可以表示为:A XOR B1 XOR B

   ——————————————
A  0 0 1 1 1 1 1 0 
       1 0 0 1 1 0  B1
       ——————————
         1 1 0 0 0
         1 0 0 1 1  B
         ————————
           1 0 1 1

2、

  • 将测试数据A每4bit分组C1=00110000B,C2=1110B。A = C1 XOR C2

  • A XOR B1 XOR B = (C1 XOR C2)XOR B1 XOR B = (C1 XOR B1 XOR B XOR )C2

       ——————————————
    C1 0 0 1 1 0 0 0 0 
           1 0 0 1 1 0  B1
           ——————————
             1 0 1 1 0
             1 0 0 1 1  B
             ————————
               0 1 0 1
    C2         1 1 1 0
               ——————           
               1 0 1 1
    这样就可以把数据CRC的计算,分为每4bit一组来计算CRC的值,因为4bit可表示16中情况,所以可以分别列出这些4bit数据对应的CRC值,以后直接拿来用,于是有了下表。

3、多项式crc4的表格

索引 数据 表值
0 0000 0000
1 0001 0011
2 0010 0110
3 0011 0101
4 0100 1100
5 0101 1111
6 0110 1010
7 0111 1001
8 1000 1011
9 1001 1000
10 1010 1101
11 1011 1110
12 1100 0111
13 1101 0100
14 1110 0001
15 1111 0010

用查表法计算之前的例子:
   ——————————————
A  0 0 1 1 1 1 1 0 
           0 1 0 1 表中查找数据0011对应的表值为0101
           ——————           
           1 0 1 1

Java实现CRC8校验——查表法

http://blog.csdn.net/trbbadboy/article/details/16859937
http://www.javacui.com/Theory/218.html

/** * CRC8相关计算 * encode: utf-8 * * @author trb * @date 2013-11-21 */  
public class CRC8 {  
    static byte[] crc8_tab = { (byte) 0, (byte) 94, (byte) 188, (byte) 226, (byte) 97, (byte) 63, (byte) 221, (byte) 131, (byte) 194, (byte) 156, (byte) 126, (byte) 32, (byte) 163, (byte) 253, (byte) 31, (byte) 65, (byte) 157, (byte) 195, (byte) 33, (byte) 127, (byte) 252, (byte) 162, (byte) 64, (byte) 30, (byte) 95, (byte) 1, (byte) 227, (byte) 189, (byte) 62, (byte) 96, (byte) 130, (byte) 220, (byte) 35, (byte) 125, (byte) 159, (byte) 193, (byte) 66, (byte) 28, (byte) 254, (byte) 160, (byte) 225, (byte) 191, (byte) 93, (byte) 3, (byte) 128, (byte) 222, (byte) 60, (byte) 98, (byte) 190, (byte) 224, (byte) 2, (byte) 92, (byte) 223, (byte) 129, (byte) 99, (byte) 61, (byte) 124, (byte) 34, (byte) 192, (byte) 158, (byte) 29, (byte) 67, (byte) 161, (byte) 255, (byte) 70, (byte) 24,  
            (byte) 250, (byte) 164, (byte) 39, (byte) 121, (byte) 155, (byte) 197, (byte) 132, (byte) 218, (byte) 56, (byte) 102, (byte) 229, (byte) 187, (byte) 89, (byte) 7, (byte) 219, (byte) 133, (byte) 103, (byte) 57, (byte) 186, (byte) 228, (byte) 6, (byte) 88, (byte) 25, (byte) 71, (byte) 165, (byte) 251, (byte) 120, (byte) 38, (byte) 196, (byte) 154, (byte) 101, (byte) 59, (byte) 217, (byte) 135, (byte) 4, (byte) 90, (byte) 184, (byte) 230, (byte) 167, (byte) 249, (byte) 27, (byte) 69, (byte) 198, (byte) 152, (byte) 122, (byte) 36, (byte) 248, (byte) 166, (byte) 68, (byte) 26, (byte) 153, (byte) 199, (byte) 37, (byte) 123, (byte) 58, (byte) 100, (byte) 134, (byte) 216, (byte) 91, (byte) 5, (byte) 231, (byte) 185, (byte) 140, (byte) 210, (byte) 48, (byte) 110, (byte) 237,  
            (byte) 179, (byte) 81, (byte) 15, (byte) 78, (byte) 16, (byte) 242, (byte) 172, (byte) 47, (byte) 113, (byte) 147, (byte) 205, (byte) 17, (byte) 79, (byte) 173, (byte) 243, (byte) 112, (byte) 46, (byte) 204, (byte) 146, (byte) 211, (byte) 141, (byte) 111, (byte) 49, (byte) 178, (byte) 236, (byte) 14, (byte) 80, (byte) 175, (byte) 241, (byte) 19, (byte) 77, (byte) 206, (byte) 144, (byte) 114, (byte) 44, (byte) 109, (byte) 51, (byte) 209, (byte) 143, (byte) 12, (byte) 82, (byte) 176, (byte) 238, (byte) 50, (byte) 108, (byte) 142, (byte) 208, (byte) 83, (byte) 13, (byte) 239, (byte) 177, (byte) 240, (byte) 174, (byte) 76, (byte) 18, (byte) 145, (byte) 207, (byte) 45, (byte) 115, (byte) 202, (byte) 148, (byte) 118, (byte) 40, (byte) 171, (byte) 245, (byte) 23, (byte) 73, (byte) 8,  
            (byte) 86, (byte) 180, (byte) 234, (byte) 105, (byte) 55, (byte) 213, (byte) 139, (byte) 87, (byte) 9, (byte) 235, (byte) 181, (byte) 54, (byte) 104, (byte) 138, (byte) 212, (byte) 149, (byte) 203, (byte) 41, (byte) 119, (byte) 244, (byte) 170, (byte) 72, (byte) 22, (byte) 233, (byte) 183, (byte) 85, (byte) 11, (byte) 136, (byte) 214, (byte) 52, (byte) 106, (byte) 43, (byte) 117, (byte) 151, (byte) 201, (byte) 74, (byte) 20, (byte) 246, (byte) 168, (byte) 116, (byte) 42, (byte) 200, (byte) 150, (byte) 21, (byte) 75, (byte) 169, (byte) 247, (byte) 182, (byte) 232, (byte) 10, (byte) 84, (byte) 215, (byte) 137, (byte) 107, 53 };  

    /** * 计算数组的CRC8校验值 * * @param data * 需要计算的数组 * @return CRC8校验值 */  
    public static byte calcCrc8(byte[] data) {  
        return calcCrc8(data, 0, data.length, (byte) 0);  
    }  

    /** * 计算CRC8校验值 * * @param data * 数据 * @param offset * 起始位置 * @param len * 长度 * @return 校验值 */  
    public static byte calcCrc8(byte[] data, int offset, int len) {  
        return calcCrc8(data, offset, len, (byte) 0);  
    }  

    /** * 计算CRC8校验值 * * @param data * 数据 * @param offset * 起始位置 * @param len * 长度 * @param preval * 之前的校验值 * @return 校验值 */  
    public static byte calcCrc8(byte[] data, int offset, int len, byte preval) {  
        byte ret = preval;  
        for (int i = offset; i < (offset + len); ++i) {  
            ret = crc8_tab[(0x00ff & (ret ^ data[i]))];  
        }  
        return ret;  
    }  

    // 测试 
    public static void main(String[] args) {  
        byte crc = CRC8.calcCrc8(new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 });  
        System.out.println("" + Integer.toHexString(0x00ff & crc));  
    }  
}  

你可能感兴趣的:(CRC,查表法,表的由来)