CRC-16公式是什么？如何利用單片機去驗證呢

一、實驗?zāi)康?/p>

1、完成CRC-16的程序編寫

2、根據(jù)模板整改，實現(xiàn)函數(shù)調(diào)用

3、在程序中不可以出現(xiàn)長數(shù)組

4、利用單片機驗證

二、CRC-16校驗

CRC-16公式是什么？

上堂課提到了哦！

再來看看框圖是什么樣子？

每個小框都是一個寄存器

CRC即循環(huán)冗余校驗碼（Cyclic Redundancy Check）：是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯校驗碼，其特征是信息字段和校驗字段的長度可以任意選定。

生成步驟如下：

1、將x的最高次冪為R的生成多項式G(x)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的R+1位二進(jìn)制數(shù)。

2、將信息碼左移R位，相當(dāng)于對應(yīng)的信息多項式C(x)*x的R次方。

3、用生成多項式（二進(jìn)制數(shù)）對信息碼做除，得到R位的余數(shù)。

4、將余數(shù)拼到信息碼左移后空出的位置，得到完整的CRC碼。

三、實驗程序

1、調(diào)用函數(shù)

這里完成的是寄存器生成法，同樣的根據(jù)模板，主要的是調(diào)用函數(shù)的編寫。

調(diào)用函數(shù)首先要進(jìn)行調(diào)用函數(shù)名的定義

function z = crc16(message)

接下來是寄存器的編寫，一開始寄存器的初始值都為0，為了程序的簡明，根據(jù)實驗要求不可以出現(xiàn)長數(shù)組，只能出現(xiàn)一個數(shù)組。

a=zeros(1,16)

zeros函數(shù)是全零矩陣，所以滿足要求。

根據(jù)公式和框圖就可直接寫出每個寄存器的等式，這時候就要注意框圖中的箭頭方向，最重要的是要在最前面先定義第一個寄存器。

第一個寄存器里的數(shù)據(jù)是第十六個寄存器和輸入數(shù)據(jù)的第一個值的異或，尤為關(guān)鍵。后面的編寫就比較簡單，只要注意一一對應(yīng)就好。同時crc是一個循環(huán)碼，這里就要使用for循環(huán)。循環(huán)的次數(shù)由輸入比特數(shù)決定。

函數(shù)的最后還要把完整的寄存器寫上。

z=[a(16),a(15),a(14),a(13),a(12),a(11),a(10),a(9),a(8),a(7),a(6),a(5),a(4),a(3),a(2),a(1)];

2、主函數(shù)

在寫主函數(shù)之前先要把調(diào)用的函數(shù)寫上，后面的程序才能夠使用。

在這里應(yīng)用的是randi函數(shù)

randi是matlab中能產(chǎn)生均勻分布的偽隨機整數(shù)的新函數(shù)。

主要語法：

randi（iMax）在開區(qū)間（0，iMax）生成均勻分布的偽隨機整數(shù)
randi（iMax，m，n）在開區(qū)間（0，iMax）生成m*n型隨機矩陣
randi([iMin,iMax],m,n)在開區(qū)間（iMin，iMax）生成m*n型隨機矩陣

相似的還有rand函數(shù)和randn。

rand 生成均勻分布的偽隨機數(shù)。分布在（0~1）之間

主要語法：

rand(m,n)生成m行n列的均勻分布的偽隨機數(shù)
rand(m,n,'double')生成指定精度的均勻分布的偽隨機數(shù)，參數(shù)還可以是'single'
rand(RandStream,m,n)利用指定的RandStream(我理解為隨機種子)生成偽隨機數(shù)
randn 生成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的偽隨機數(shù)（均值為0，方差為1）主要語法和rand函數(shù)一致。

dec2hex函數(shù)

功能：把一個十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成一個字符串形式表示的十六進(jìn)制數(shù)。

語法格式:

str = dec2hex(d)把十進(jìn)制整數(shù)d轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制形式表示， 并存在一個字符串中。d必須是一個非負(fù)的比2^52次方小的整數(shù)。

str = dec2hex(d, n)指定十六進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，n就是指定的位數(shù)例如：dec2hex(255)ans =FF；dec2hex(255, 6)ans =0000FF

之后的程序就是將生成的數(shù)據(jù)寫入指定的文件里面。

data_hex = dec2hex(data_16);

fid = fopen('data_hex.txt', 'wt');

fprintf(fid, '%s ', data_hex);

fclose(fid);

data_binary1=dec2bin(data_binary);

fid = fopen('data_bin.txt', 'wt');

fprintf(fid, '%s ', data_binary1);

fclose(fid);

result_hex = dec2hex(result_16);

fid = fopen('result_hex.txt', 'wt');

fprintf(fid, '%s ', result_hex);

fclose(fid);

3、單片機驗證

單片機是利用串口接收數(shù)據(jù)，處理后回傳給電腦。

在MATLAB里直接寫入1011001001011010，則有data_bin文件的1011001001011010,data_hex文件的B25A，result_hex文件的83D0。

傳入單片機的數(shù)據(jù)是data_bin文件中的，相關(guān)的數(shù)據(jù)在單片機里進(jìn)行運算，得到的如下圖所示。

MATLAB數(shù)據(jù)結(jié)果！

兩者的數(shù)據(jù)相同，也就驗證了CRC校驗程序正確。

小結(jié)：現(xiàn)在MATLAB程序已經(jīng)能夠熟練應(yīng)用了，就是要多做才能熟練。但是單片機這塊還是挺薄弱的，能夠讀懂程序但是不能完整的獨立編寫。單片機比MATLAB復(fù)雜多了，這是現(xiàn)在最大的感觸。但是我想至少能讀懂，能寫一些，然后每次多會一點知識就好。還是要加油。

審核編輯：劉清