第一篇：C1 CRC12計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課設(shè)
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)
C1 CRC-12 校驗(yàn)通信軟件設(shè)計(jì)
所在學(xué)院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院
專業(yè)班級： 通信工程
學(xué)生姓名：
學(xué)生學(xué)號：
指導(dǎo)教師： 時 間： 2015年9月20
引言：
循環(huán)冗余碼 CRC 檢驗(yàn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于測控及通信領(lǐng)域，CRC計(jì)算可以靠專用的硬件來實(shí)現(xiàn)，但是對于低成本的微控制器系統(tǒng)，在沒有硬件支持下實(shí)現(xiàn)CRC檢驗(yàn)，關(guān)鍵的問題就是如何通過軟件來完成CRC計(jì)算，也就是CRC算法的問題。CRC碼是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯檢驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求：
C1．CRC-12 校驗(yàn)通信軟件設(shè)計(jì)
環(huán)境要求：Windows/XP/7；C；信息交換內(nèi)容為鍵盤輸入的字符串；通信傳輸通過共享文件實(shí)現(xiàn)
編碼要求：用模2 除法計(jì)算CRC 碼，生成多項(xiàng)式為CRC-12
功能要求：能在兩臺計(jì)算機(jī)機(jī)上運(yùn)行程序，一臺產(chǎn)生CRC 碼，另一臺校驗(yàn)。
課程設(shè)計(jì)目標(biāo)：
用C語言設(shè)計(jì)課程程序，完成用模2出發(fā)計(jì)算CRC碼的CRC校驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)，1.掌握CRC碼的計(jì)算方法；
2.掌握用C語言計(jì)算CRC碼的算法；
3.熟練并掌握C語言在通信網(wǎng)絡(luò)中的編程實(shí)現(xiàn)方式及功能。
CRC 簡介
CRC 校驗(yàn)的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的 k 位二進(jìn)制碼序 列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個校驗(yàn)用的監(jiān)督碼（既 CRC 碼）r 位，并附在信息后邊，構(gòu)成 一個新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+r)位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和 CRC 碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯。
12位的 CRC 碼產(chǎn)生的規(guī)則是先將要發(fā)送的二進(jìn)制序列數(shù)左移 12 位（既乘以2）后，再除以一個多項(xiàng)式，最后所得到的余數(shù)既是 CRC 碼，如式（2-1）式所示，其中 B(X)表示 n 位的二進(jìn)制序列數(shù)，G(X)為多項(xiàng)式，Q(X)為整數(shù)，R(X)是余數(shù)（既 CRC 碼）。
12B(x)?212R(x)（2-1）?Q(x)?G(x)G(x)求CRC碼所采用模 2 加減運(yùn)算法則，既是不帶進(jìn)位和借位的按位加減，這種加減運(yùn)算實(shí)際上就是邏輯上的異或運(yùn)算，加法和減法等價，乘法和除法運(yùn)算與普通代數(shù)式的乘除法運(yùn)算是一樣，符合同樣的規(guī)律。生成CRC碼的多項(xiàng)式如下，CRC-12 則產(chǎn)生的是 12 位的CRC碼。CRC-12：G(x)?x?x?x?x?x?1
接收方將接收到的二進(jìn)制序列數(shù)（包括信息碼和 CRC 碼）除以多項(xiàng)式，如果余數(shù)為0，則說明傳輸中無錯誤發(fā)生，否則說明傳輸有誤，關(guān)于其原理這里不再多述。用軟件計(jì)算 CRC 碼時，接收方可以將接收到的信息碼求 CRC 碼，比較結(jié)果和接收到的 CRC 碼是否相同。
CRC原理：
CRC碼為循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，基本表示方式為(n,k)，其中n為數(shù)據(jù)位數(shù)，k為校驗(yàn)碼位數(shù)。CRC碼校驗(yàn)的基本思想是利用線性編碼理論,在發(fā)送端根據(jù)要傳送的(n,k)位二進(jìn)制碼序列,121132以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個校驗(yàn)用的監(jiān)督碼（既CRC碼）r位,并附在信息后邊,構(gòu)成一個新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+r)位,最后發(fā)送出去。在接收端,則根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn),以確定傳送中是否出錯。采用CRC校驗(yàn)時，發(fā)送方和接收方用同一個生成多項(xiàng)式g（x）,并且g（x）的首位和最后一位的系數(shù)必須為1。CRC的處理方法是：發(fā)送方以g（x）去除t（x），得到余數(shù)作為CRC校驗(yàn)碼。校驗(yàn)時，以計(jì)算的校正結(jié)果是否為0為據(jù)，判斷數(shù)據(jù)幀是否出錯。CRC校驗(yàn)可以100％地檢測出所有奇數(shù)個隨機(jī)錯誤和長度小于等于k（k為g（x）的階數(shù)）的突發(fā)錯誤。所以CRC的生成多項(xiàng)式的階數(shù)越高，那么誤判的概率就越小。
程序流程圖：
CRC-12校驗(yàn)方法：
多項(xiàng)式是0x180D,有13位，crc12本來是12位，16進(jìn)制的0x80D前面補(bǔ)了個1，所以就是13位的。然后我們的信息是一串字符，每個字符8個位二進(jìn)制，假如我們有3個字符，總共有24位。所以我們的運(yùn)算就是先獲取前面13位，這里的前13位二進(jìn)制是指第一位是1的13位二進(jìn)制。這個前13位和0x180D異或后，得到了一個異或結(jié)果，這個結(jié)果除去前面的0，應(yīng)該是小于13位的。這時是不夠13位的，所以我們可以在繼續(xù)往后加二進(jìn)制，假如3個字符，那么總共有24位進(jìn)制，我們還有14到24位這些還沒有加。
直到最后所有位都已經(jīng)處理好了，得到的結(jié)果就是crc碼。
文件共享： 將計(jì)算的數(shù)據(jù)存入共享的文件夾中，所以我們必須要先建立一個codecode的文件夾，并設(shè)為共享，將要共享的數(shù)據(jù)存在code.txt文件里。
fp_crc=fopen(“D:codecodecode.txt”,“w”);
//打開文件夾 fprintf(fp_crc,“%d ”,len+2);
//存入數(shù)據(jù)+crc的長度 for(int i=0;i fprintf(fp_crc,“%c”,ch[i]); //存入字符串 } fprintf(fp_crc,“%c”,(crcnum>>4)); //先去12位crc碼的前8位 fprintf(fp_crc,“%c”,(crcnum<<4)&0xF0);//再取crc碼的后4位，然后剩下的補(bǔ)0，使其夠8位fclose(fp_crc); //最后存入文檔中 另一臺計(jì)算機(jī)從計(jì)算機(jī)中的共享文件夾讀取數(shù)據(jù)，讀出后數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC-12校驗(yàn)，若讀出數(shù)據(jù)對生成多項(xiàng)式取余，若余數(shù)為0，則信息傳輸正確，否則信息傳輸錯誤。 fp_code=fopen(“Pc14codecodecode.txt”,“r”);//共享計(jì)算機(jī)組名為Pc14的codecode文件夾 fscanf(fp_code,“%d”,&len);//讀取長度 fscanf(fp_code,“%c”,&bb);//讀取長度后一個空格 for(int i=0;i fscanf(fp_code,“%c”,&data_t[i]);//按照長度讀取每一個字節(jié) fclose(fp_code); int ju=crc12(data_t,len); //crc12校驗(yàn)，返回 程序清單： 發(fā)送端： #include /*buf輸入的信息，len信息長度*/ int crc12(uchar buf[],int len){ int wcrc;int i,iq;uchar ir;wcrc=0;///crc碼 iq=0;//buf字符串下標(biāo)，從0到len-1，初始化為0 ir=0;//初始化為0，0到7的變換，while(iq