單片機(jī)中幾種常見的校驗算法介紹

UART有一個奇偶校驗，CAN通信有CRC校驗。Modbus、MAVlink、USB等通信協(xié)議也有校驗信息。 ? 在自定義數(shù)據(jù)存儲時，有經(jīng)驗的工程師都會添加一定校驗信息。 ? 你平時通信，或者數(shù)據(jù)存儲時，你有用到校驗信息嗎？下面就介紹幾種常見的校驗算法。

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校驗和

校驗和是最基本，也是嵌入式軟件工程師最常用的一種校驗算法，其實現(xiàn)方法很簡單，簡單到只有幾行代碼。

實現(xiàn)的方式方法很多，不同的編程語言，不同的應(yīng)用有所不同，下面以C語言8位校驗和為例：

uint8_t CheckSum(uint8_t *Buf, uint8_t Len){ uint8_t i = 0; uint8_t sum = 0; uint8_t checksum = 0; for(i=0; i

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異或校驗

【異或校驗】與【校驗和】類似，對數(shù)據(jù)進(jìn)行“異或”，最終得到一個“異或值”。

uint8_t CheckXOR(uint8_t *Buf, uint8_t Len){  uint8_t i = 0;  uint8_t x = 0;  for(i=0; i
? 校驗和、異或校驗的方式有很多種，比如有的還會傳入一個參數(shù)作為異或校驗的值。??

	當(dāng)然，以上代碼僅供學(xué)習(xí)參考，實際應(yīng)用需結(jié)合項目情況修改代碼。

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	CRC校驗

	CRC校驗

	CRC：Cyclic Redundancy Check，即循環(huán)冗余校驗。 ? CRC是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)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(shù)據(jù)傳輸檢錯功能，對數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式計算，并將得到的結(jié)果附在幀的后面，接收設(shè)備也執(zhí)行類似的算法，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。（來自網(wǎng)絡(luò)） ? CRC校驗屬于冗余校驗中的一種，大學(xué)學(xué)計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的同學(xué)都應(yīng)該學(xué)過CRC校驗（學(xué)習(xí)時可能沒幾個同學(xué)搞明白了） ? CRC有多種變體，比如：CRC-1、 CRC-5-USB、 CRC-8、 CRC-16、 CRC-32、 CRC-64等。其中，在嵌入式領(lǐng)域，CRC-16用的比較多。 ? 常見CRC參數(shù)模型：

	

	? 比如一種在單片機(jī)上實現(xiàn)CRC16的源碼：
uint8_t CRCTAB_H[256] = {/*表省略*/};
uint8_t CRCTAB_L[256] = {/*表省略*/};
void CRC16(uint8_t *pData, uint8_t Len, uint8_t *CRC_H, uint8_t *CRC_L)
{
  uint8_t  i;
  uint8_t  index;
  uint8_t  crc_h = 0xFF;
  uint8_t  crc_l = 0xFF;


  for(i=0; i
? CRC校驗不同場景實現(xiàn)方式不同，網(wǎng)上也有很多公開的庫和源碼，比如： LibCRC – C語言中的開源CRC庫： ?

網(wǎng)上還有在線計算CRC校驗值以及代碼生成工具，感興趣的讀者可以自行了解。

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	MD5算法

	MD5：Message-Digest Algorithm 5，即“信息-摘要算法。 ? 從名字來看就知道它是從MD3、MD4發(fā)展而來的一種加密算法，其主要通過采集文件的信息摘要，以此進(jìn)行計算并加密。 ? 通過MD5算法進(jìn)行加密，文件就可以獲得一個唯一的MD5值，這個值是獨(dú)一無二的，就像我們的指紋一樣，因此我們就可以通過文件的MD5值來確定文件是否正確，密碼進(jìn)行加密后也會生成MD5值，論壇就是通過MD5值來驗證用戶的密碼是否正確的。

	

	MD5是輸入不定長度信息，輸出固定長度128-bits的算法。經(jīng)過程序流程，生成四個32位數(shù)據(jù)，最后聯(lián)合起來成為一個128-bits散列。基本方式為，求余、取余、調(diào)整長度、與鏈接變量進(jìn)行循環(huán)運(yùn)算。得出結(jié)果。

	MD5的源碼在網(wǎng)上都能找到現(xiàn)成的，而且有不同編程語言（C、 C++、 JAVA）版本。 ? 比如由網(wǎng)友talent518分享的C語言版本： ?

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	其他更多

	隨著變成技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，校驗算法也越來越多，有通用的算法，也有特殊領(lǐng)域特定的算法。 ? 比如我之前做過密碼相關(guān)的開發(fā)，使用了由密碼管理局發(fā)布的SM3密碼雜湊算法。 ? 還有從MD4算法改進(jìn)而來的SHA-1算法（Secure Hash Algorithm 1即安全散列算法1）。

	編輯：黃飛。

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