CRC校驗 、STM32中CRC計算單元、 CRC應用

從這一段時間后臺反饋的問題可以看得出來，好些朋友對CRC沒有什么概念，今天就在這里講述一下關于CRC校驗、STM32中CRC計算單元相關內容。

1關于CRC校驗

CRC：Cyclic Redundancy Check，即循環(huán)冗余校驗碼。

CRC是數據通信領域中最常用的一種查錯校驗碼，其特征是信息字段和校驗字段的長度可以任意選定。

循環(huán)冗余檢查（CRC）是一種數據傳輸檢錯功能，對數據進行多項式計算，并將得到的結果附在幀的后面，接收設備也執(zhí)行類似的算法，以保證數據傳輸的正確性和完整性。

---來自百度百科

學電子、計算機相關專業(yè)的同學都應該學習過CRC的基礎原理。其原理說難不難，可以說就是一個公式。同時，說簡單也不簡單，這個公式里面包含的內容不簡單。

拿STM32參考手冊中CRC計算單元來說，使用CRC-32(以太網)多項式： 0x4C11DB7

─ X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X4 + X2 + X +1

關于CRC基礎原理的內容比較多，百度、谷歌一下可以看到很多關于CRC原理的內容，我這里就不再過多講述。

參考維基百科循環(huán)冗余校驗：

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%AA%E7%92%B0%E5%86%97%E9%A4%98%E6%A0%A1%E9%A9%97

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STM32中CRC計算單元

相信初學STM32的朋友都知道STM32中有個CRC計算單元，如果有不知道的去面壁思過（參考手冊中目錄一看就能看見CRC章節(jié)）。

但很多朋友都僅限知道有CRC計算單元這個東西，基本都沒怎么進一步了解過。

STM32全系列產品都具有 CRC 外設（注意，是全系列都有）， 對 CRC 的計算提供硬件支持，為應用程序節(jié)省了代碼空間。

STM32的CRC（循環(huán)冗余校驗）計算單元使用一個固定的多項式發(fā)生器從一個 32 位的數據字中產生 CRC 碼。

在眾多的應用中，基于 CRC 的技術還常用來驗證數據傳輸或存儲的完整性。

根據 EN/IEC60335-1 標準的規(guī)定，這些技術提供了驗證 Flash 完整性的方法。 CRC 計算單元有助于在運行期間計算軟件的簽名，并將該簽名與鏈接時生成并存儲在指定存儲單元的參考簽名加以比較。

CRC 主要特性

使用 CRC-32 （以太網）多項式： 0x4C11DB7

— X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 +X8 + X7 + X5 + X4 + X2+ X +1

單輸入/輸出 32 位數據寄存器

CRC 計算在 4 個 AHB 時鐘周期 (HCLK) 內完成

8 位通用寄存器 （可用于臨時存儲）

---來自STM32參考手冊

輸入/輸出數據的反轉

STM32默認不對輸入數據和輸出數據進行位反轉。

1.對輸入數據的位反轉操作可以設置為按字節(jié)/半字 /字為單元進行操作。例如輸入數據為 0x1A2B3C4D,

每個字節(jié)內逐位反轉，結果是 0x58D43CB2

每半字內逐位反轉，結果是 0xD458B23C

每個字長內逐位反轉，結果是 0xB23CD458

2.對輸出數據的位反轉

例如輸出數據為 0x11223344,反轉后為 0x22CC4488

操作STM32的CRC比較簡單，只有三個比較簡單的寄存器，不管是使用寄存器，還是庫函數，對于大部分人來說，沒有多大難度。

看下標準庫的部分函數源碼：

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CRC應用

我記得讀書那個時候，想要把CRC搞明白好難啊，原因在于不知道學這個CRC到底有什么用途。

CRC用途其實非常廣泛，我們最常見的就是在一些通信上，比如：Modbus：

再比如之前講述的MAVLink通信協(xié)議：

CRC其主要目的就是驗證數據的正確性。在CRC應用中，還有一個重要的作用：通過 CRC 校驗對 FLASH 的完整性進行檢查。

在對 FLASH 完整性檢查的應用中，需要事先計算出整個 FLASH 的 CRC 校驗值（不包括最后保存 CRC 值的字節(jié)），放在 FLASH 的末尾。在程序啟動或者運行的過程中重新用同樣的方法計算整個 FLASH 的 CRC 校驗值，然后與保存在 FLASH 末尾的 CRC 值進行比較。

這個對Flash添加CRC校驗主要目的：在遠程升級程序可有效檢查程序的完整性。

在IAR EWARM中有這么一個功能：Checksum。不知道大家使用過沒，也是可以對Flash添加CRC的功能。看下圖：