C1-CRC12计算机网络课设.doc

计算机通信网络课程设计

C1CRC-12校验通信软件设计

所在学院：信息科学与工程学院

专业班级：通信工程

学生姓名：

学生学号：

指导教师：

时间：2015年9月20

引言：

循环冗余码CRC检验技术广泛应用于测控及通信领域，CRC计算可以靠专用的硬件来实现，但是对于低成本的微控制器系统，在没有硬件支持下实现CRC检验，关键的问题就是如何通过软件来完成CRC计算，也就是CRC算法的问题。CRC码是数据通信领域中最常用的一种差错检验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

实验设计要求：

C1．CRC-12校验通信软件设计

环境要求：Windows/XP/7；C；信息交换内容为键盘输入的字符串；通信传输通过共享文件实现

编码要求：用模2除法计算CRC码，生成多项式为CRC-12

功能要求：能在两台计算机机上运行程序，一台产生CRC码，另一台校验。

课程设计目标：

用C语言设计课程程序，完成用模2出发计算CRC码的CRC校验软件设计，

掌握CRC码的计算方法；

掌握用C语言计算CRC码的算法；

熟练并掌握C语言在通信网络中的编程实现方式及功能。

CRC简介

CRC校验的基本思想是利用线性编码理论，在发送端根据要传送的k位二进制码序

列，以一定的规则产生一个校验用的监督码（既CRC码）r位，并附在信息后边，构成

一个新的二进制码序列数共(k+r)位，最后发送出去。在接收端，则根据信息码和CRC

码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。

12位的CRC码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移12位（既乘以）后，再除以一个多项式，最后所得到的余数既是CRC码，如式（2-1）式所示，其中B(X)表示n位的二进制序列数，G(X)为多项式，Q(X)为整数，R(X)是余数（既CRC码）。

（2-1）

求CRC码所采用模2加减运算法则，既是不带进位和借位的按位加减，这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算，加法和减法等价，乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样，符合同样的规律。生成CRC码的多项式如下，CRC-12则产生的是12位的CRC码。

CRC-12：

接收方将接收到的二进制序列数（包括信息码和CRC码）除以多项式，如果余数为0，则说明传输中无错误发生，否则说明传输有误，关于其原理这里不再多述。用软件计算CRC码时，接收方可以将接收到的信息码求CRC码，比较结果和接收到的CRC码是否相同。

CRC原理：

CRC码为循环冗余校验码，基本表示方式为(n,k)，其中n为数据位数，k为校验码位数。CRC码校验的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的(n,k)位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码（既CRC码）r位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共(k+r)位,最后发送出去。在接收端,则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。采用CRC校验时，发送方和接收方用同一个生成多项式g（x）,并且g（x）的首位和最后一位的系数必须为1。CRC的处理方法是：发送方以g（x）去除t（x），得到余数作为CRC校验码。校验时，以计算的校正结果是否为0为据，判断数据帧是否出错。CRC校验可以100％地检测出所有奇数个随机错误和长度小于等于k（k为g（x）的阶数）的突发错误。所以CRC的生成多项式的阶数越高，那么误判的概率就越小。

程序流程图：

CRC-12校验方法：

多项式是0x180D,有13位，crc12本来是12位，16进制的0x80D前面补了个1，所以就是13位的。然后我们的信息是一串字符，每个字符8个位二进制，假如我们有3个字符，总共有24位。所以我们的运算就是先获取前面13位，这里的前13位二进制是指第一位是1的13位二进制。这个前13位和0x180D异或后，得到了一个异或结果，这个结果除去前面的0，应该是小于13位的。这时是不够13位的，所以我们可以在继续往后加二进制，假如3个字符，那么总共有24位进制，我们还有14到24位这些还没有加。

直到最后所有位都已经处理好了，得到的结果就是crc码。

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