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STM32F10x 學(xué)習(xí)筆記4（CRC計(jì)算單元 續(xù)）

作者： 時(shí)間：2016-11-20 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
上篇博客給出了 STM32F10X 系列單片機(jī)中CRC 單元的用法。還指出了這個(gè)CRC 單元計(jì)算的結(jié)果與常見的CRC32 算法得到的結(jié)果不相同。但是為什么不相同，是什么原因造成的卻沒有寫出來。這里再補(bǔ)一篇，把這些都說清楚。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201611/318839.htm

下面先給個(gè)crc32的計(jì)算函數(shù)，這個(gè)函數(shù)計(jì)算的結(jié)果與STM32F單片機(jī)上硬件單元的計(jì)算結(jié)果相同。

  1. uint32_tcrc32(uint32_t*addr,intnum,uint32_tcrc)
  2. {
  3. inti;
  4. for(;num>0;num--)
  5. {
  6. crc=crc^(*addr++);
  7. for(i=0;i<32;i++)
  8. {
  9. if(crc&0x80000000)
  10. crc=(crc<<1)^POLY;
  11. else
  12. crc<<=1;
  13. }
  14. crc&=0xFFFFFFFF;
  15. }
  16. return(crc);
  17. }

在我寫的文章《寫給嵌入式程序員的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）算法入門引導(dǎo)》（http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/7882789）中給了個(gè)利用查表法計(jì)算crc的程序。那個(gè)程序稍微修改一點(diǎn)就能計(jì)算CRC32。下面給出改動(dòng)后的程序。

  1. //crc32.h
  3. #ifndefCRC32_H_INCLUDED
  4. #defineCRC32_H_INCLUDED
  6. #ifdef__cplusplus
  7. #if__cplusplus
  8. extern"C"{
  9. #endif
  10. #endif/*__cplusplus*/
  13. #include
  15. /*
  16. *TheCRCparameters.CurrentlyconfiguredforCRC32.
  17. *CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+X0
  18. */
  20. #definePOLYNOMIAL0x04C11DB7
  21. #defineINITIAL_REMAINDER0xFFFFFFFF
  22. #defineFINAL_XOR_VALUE0x00000000
  24. /*
  25. *ThewidthoftheCRCcalculationandresult.
  26. *Modifythetypedefforan8or32-bitCRCstandard.
  27. */
  28. typedefuint32_twidth_t;
  29. #defineWIDTH(8*sizeof(width_t))
  30. #defineTOPBIT(1<<(WIDTH-1))
  32. /**
  33. *InitializetheCRClookuptable.
  34. *ThistableisusedbycrcCompute()tomakeCRCcomputationfaster.
  35. */
  36. voidcrcInit(void);
  38. /**
  39. *ComputetheCRCchecksumofabinarymessageblock.
  40. *@paramessage,用來計(jì)算的數(shù)據(jù)
  41. *@paranBytes,數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
  42. *@noteThisfunctionexpectsthatcrcInit()hasbeencalled
  43. *firsttoinitializetheCRClookuptable.
  44. */
  45. width_tcrcCompute(unsignedchar*message,unsignedintnBytes,width_tremainder);
  48. #ifdef__cplusplus
  49. #if__cplusplus
  50. }
  51. #endif
  52. #endif/*__cplusplus*/
  54. #endif//CRC32_H_INCLUDED

對(duì)應(yīng)的C程序如下：

  1. #include"crc32.h"
  2. /*
  3. *Anarraycontainingthepre-computedintermediateresultforeach
  4. *possiblebyteofinput.Thisisusedtospeedupthecomputation.
  5. */
  6. staticwidth_tcrcTable[256];
  8. /**
  9. *InitializetheCRClookuptable.
  10. *ThistableisusedbycrcCompute()tomakeCRCcomputationfaster.
  11. */
  12. voidcrcInit(void)
  13. {
  14. width_tremainder;
  15. width_tdividend;
  16. intbit;
  17. /*Performbinarylongdivision,abitatatime.*/
  18. for(dividend=0;dividend<256;dividend++)
  19. {
  20. /*Initializetheremainder.*/
  21. remainder=dividend<<(WIDTH-8);
  22. /*ShiftandXORwiththepolynomial.*/
  23. for(bit=0;bit<8;bit++)
  24. {
  25. /*Trytodividethecurrentdatabit.*/
  26. if(remainder&TOPBIT)
  27. {
  28. remainder=(remainder<<1)^POLYNOMIAL;
  29. }
  30. else
  31. {
  32. remainder=remainder<<1;
  33. }
  34. }
  35. /*Savetheresultinthetable.*/
  36. crcTable[dividend]=remainder;
  37. }
  38. }/*crcInit()*/
  40. /**
  41. *ComputetheCRCchecksumofabinarymessageblock.
  42. *@paramessage,用來計(jì)算的數(shù)據(jù)
  43. *@paranBytes,數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
  44. *@noteThisfunctionexpectsthatcrcInit()hasbeencalled
  45. *firsttoinitializetheCRClookuptable.
  46. */
  47. width_tcrcCompute(unsignedchar*message,unsignedintnBytes,width_tremainder)
  48. {
  49. unsignedintoffset;
  50. unsignedcharbyte;
  51. //width_tremainder=INITIAL_REMAINDER;
  52. /*Dividethemessagebythepolynomial,abyteatatime.*/
  53. for(offset=0;offset
  54. {
  55. byte=(remainder>>(WIDTH-8))^message[offset];
  56. remainder=crcTable[byte]^(remainder<<8);
  57. }
  58. /*ThefinalremainderistheCRCresult.*/
  59. return(remainder^FINAL_XOR_VALUE);
  60. }/*crcCompute()*/

不過用這個(gè)程序直接計(jì)算得到的CRC值與STM32給出的并不相同。之所以會(huì)這樣是因?yàn)樽止?jié)序的原因。可以舉個(gè)例子來說明這個(gè)問題。比如我們有一片內(nèi)存區(qū)域要計(jì)算CRC值。這片內(nèi)存區(qū)域的起始地址是0x1000，共有8個(gè)字節(jié)。用crcCompute()函數(shù)計(jì)算時(shí)是按照地址順序依次傳入各個(gè)字節(jié)。也就是先計(jì)算0x1000處的字節(jié)，再計(jì)算0x0001處的字節(jié)，以此類推最后計(jì)算0x1007地址處的字節(jié)。而STM32的硬件CRC單元是以32位的字為單位計(jì)算的。我們知道CRC實(shí)際上是個(gè)多項(xiàng)式的除法運(yùn)算，而除法運(yùn)算是從高位算起的。也就是相當(dāng)于它是按照0x1003、0x1002、0x1001、0x1000這個(gè)順序計(jì)算第一個(gè)字，然后按照0x1007、0x1006、0x1005、x1004的順序計(jì)算第二個(gè)字。因此。我們要是預(yù)先將字節(jié)序調(diào)換一下得到結(jié)果就沒有問題了。這就有了下面的改造。其中remainder傳入0xffffffff。因?yàn)镾TM32中的CRC余數(shù)初始值為0xffffffff。

  1. uint32_tstm32crc32(uint32_t*message,unsignedintnWords,uint32_tremainder)
  2. {
  3. unsignedintoffset;
  4. unsignedcharbyte;
  5. unsignedchar*p=(unsignedchar*)message;
  6. //width_tremainder=INITIAL_REMAINDER;
  7. /*Dividethemessagebythepolynomial,abyteatatime.*/
  8. for(offset=0;offset
  9. {
  10. byte=(remainder>>(WIDTH-8))^p[3];
  11. remainder=crcTable[byte]^(remainder<<8);
  13. byte=(remainder>>(WIDTH-8))^p[2];
  14. remainder=crcTable[byte]^(remainder<<8);
  16. byte=(remainder>>(WIDTH-8))^p[1];
  17. remainder=crcTable[byte]^(remainder<<8);
  19. byte=(remainder>>(WIDTH-8))^p[0];
  20. remainder=crcTable[byte]^(remainder<<8);
  22. p+=4;
  23. }
  24. /*ThefinalremainderistheCRCresult.*/
  25. return(remainder);
  26. }/*crcCompute()*/

大家可以驗(yàn)證這個(gè)函數(shù)的計(jì)算結(jié)果與STM32上的結(jié)果完全一樣。

寫到這里本該就結(jié)束了，不過我要多說一句，之所以要這么麻煩的調(diào)換字節(jié)序，都是小端(littleendian)惹的禍。要是都采用大端格式就沒這些麻煩的轉(zhuǎn)換了。

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