循环冗余校验法

您所在的位置:网站首页 采用crc的生成多项式的方法 循环冗余校验法

循环冗余校验法

2024-07-14 11:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

问题:

如果CRC的生成多项式为G(X)=X4+X+1,信息码字为10110,则计算出的CRC校验码是       A.0100   B.1010   C.0111   D.1111  

 回答:

CRC校验码的编码方法是用待发送的二进制数据t(x)除以生成多项式g(x),将最后的余数作为CRC校验码。其实现步骤如下:     (1) 设待发送的数据块是m位的二进制多项式t(x),生成多项式为r阶的g(x)。在数据块的末尾添加r个0,数据块的长度增加到m+r位,对应的二进制多项式为   。     (2) 用生成多项式g(x)去除   ,求得余数为阶数为r-1的二进制多项式y(x)。此二进制多项式y(x)就是t(x)经过生成多项式g(x)编码的CRC校验码。     (3) 用   以模2的方式减去y(x),得到二进制多项式   。   就是包含了CRC校验码的待发送字符串。     从CRC的编码规则可以看出,CRC编码实际上是将代发送的m位二进制多项式t(x)转换成了可以被g(x)除尽的m+r位二进制多项式   ,所以解码时可以用接受到的数据去除g(x),如果余数位零,则表示传输过程没有错误;如果余数不为零,则在传输过程中肯定存在错误。许多CRC的硬件解码电路就是按这种方式进行检错的。同时   可以看做是由t(x)和CRC校验码的组合,所以解码时将接收到的二进制数据去掉尾部的r位数据,得到的就是原始数据。     为了更清楚的了解CRC校验码的编码过程,下面用一个简单的例子来说明CRC校验码的编码过程。由于CRC-32、CRC-16、CCITT和CRC-4的编码过程基本一致,只有位数和生成多项式不一样。为了叙述简单,用一个CRC-4编码的例子来说明CRC的编码过程。     设待发送的数据t(x)为12位的二进制数据100100011100;CRC-4的生成多项式为g(x)=   ,阶数r为4,即10011。首先在t(x)的末尾添加4个0构成   ,数据块就成了1001000111000000。然后用g(x)去除   ,不用管商是多少,只需要求得余数y(x)。下表为给出了除法过程。     除数次数 被除数/   g(x)/结果         余数     0   1   001000111000000 100111000000       1   0011       0   000100111000000     1   1   00111000000     1000000       1   0011         0   00001000000     2   1   000000 1100       1   0011       0   001100         从上面表中可以看出,CRC编码实际上是一个循环移位的模2运算。对CRC-4,我们假设有一个5   bits的寄存器,通过反复的移位和进行CRC的除法,那么最终该寄存器中的值去掉最高一位就是我们所要求的余数。所以可以将上述步骤用下面的流程描述:     //reg是一个5   bits的寄存器     把reg中的值置0.       把原始的数据后添加r个0.       While   (数据未处理完)       Begin       If   (reg首位是1)       reg   =   reg   XOR   0011.       把reg中的值左移一位,读入一个新的数据并置于register的0   bit的位置。       End     reg的后四位就是我们所要求的余数。     这种算法简单,容易实现,对任意长度生成多项式的G(x)都适用。在发送的数据不长的情况下可以使用。但是如果发送的数据块很长的话,这种方法就不太适合了。它一次只能处理一位数据,效率太低。为了提高处理效率,可以一次处理4位、8位、16位、32位。由于处理器的结构基本上都支持8位数据的处理,所以一次处理8位比较合适。     为了对优化后的算法有一种直观的了解,先将上面的算法换个角度理解一下。在上面例子中,可以将编码过程看作如下过程:       由于最后只需要余数,所以我们只看后四位。构造一个四位的寄存器reg,初值为0,数据依次移入reg0(reg的0位),同时reg3的数据移出reg。有上面的算法可以知道,只有当移出的数据为1时,reg才和g(x)进行XOR运算;移出的数据为0时,reg不与g(x)进行XOR运算,相当与和0000进行XOR运算。就是说,reg和什么样的数据进行XOR移出的数据决定。由于只有一个bit,所以有   种选择。上述算法可以描述如下,     //reg是一个4   bits的寄存器     初始化t[]={0011,0000}     把reg中的值置0.       把原始的数据后添加r个0.       While   (数据未处理完)       Begin       把reg中的值左移一位,读入一个新的数据并置于register的0   bit的位置。     reg   =   reg   XOR   t[移出的位]     End     上面算法是以bit为单位进行处理的,可以将上述算法扩展到8位,即以Byte为单位进行处理,即CRC-32。构造一个四个Byte的寄存器reg,初值为0x00000000,数据依次移入reg0(reg的0字节,以下类似),同时reg3的数据移出reg。用上面的算法类推可知,移出的数据字节决定reg和什么样的数据进行XOR。由于有8个bit,所以有   种选择。上述算法可以描述如下:     //reg是一个4   Byte的寄存器     初始化t[]={…}//共有   =256项     把reg中的值置0.       把原始的数据后添加r/8个0字节.       While   (数据未处理完)       Begin       把reg中的值左移一个字节,读入一个新的字节并置于reg的第0个byte的位置。     reg   =   reg   XOR   t[移出的字节]     End     算法的依据和多项式除法性质有关。如果一个m位的多项式t(x)除以一个r阶的生成多项式g(x),   ,将每一位   (0=



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3