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CRC從原理到實(shí)現(xiàn)
日期：2025-06-01 14:46
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摘要：
數(shù)據(jù)通信中，接收端需要檢測(cè)在傳輸過(guò)程中是否發(fā)生差錯(cuò)，常用的技術(shù)有奇偶校驗(yàn)(Parity Check)，校驗(yàn)和(Checksum)和CRC(Cyclic Redundancy Check)。它們都是發(fā)送端對(duì)消息按照某種算法計(jì)算出校驗(yàn)碼，然后將校驗(yàn)碼和消息一起發(fā)送到接收端。接收端對(duì)接收到的消息按照相同算法得出校驗(yàn)碼，再與接收到的校驗(yàn)碼比較，以判斷接收到消息是否正確。
奇偶校驗(yàn)只需要1位校驗(yàn)碼，其計(jì)算方法也很簡(jiǎn)單。以奇檢驗(yàn)為例，發(fā)送端只需要對(duì)所有消息位進(jìn)行異或運(yùn)算，得出的值如果是0，則校驗(yàn)碼為1，否則為0。接收端可以對(duì)消息進(jìn)行相同計(jì)算，然后比較校驗(yàn)碼。也可以對(duì)消息連同校驗(yàn)碼一起計(jì)算，若值是0則有差錯(cuò)，否則校驗(yàn)通過(guò)。通常說(shuō)奇偶校驗(yàn)可以檢測(cè)出1位差錯(cuò)，實(shí)際上它可以檢測(cè)出任何奇數(shù)位差錯(cuò)。
校驗(yàn)和的思想也很簡(jiǎn)單，將傳輸?shù)南?dāng)成8位(或16/32位)整數(shù)的序列，將這些整數(shù)加起來(lái)而得出校驗(yàn)碼，該校驗(yàn)碼也叫校驗(yàn)和。校驗(yàn)和被用在IP協(xié)議中，按照16位整數(shù)運(yùn)算，而且其MSB(Most Significant Bit)的進(jìn)位被加到結(jié)果中。
顯然，奇偶校驗(yàn)和校驗(yàn)和都有明顯的不足。奇偶校驗(yàn)不能檢測(cè)出偶數(shù)位差錯(cuò)。對(duì)于校驗(yàn)和，如果整數(shù)序列中有兩個(gè)整數(shù)出錯(cuò)，一個(gè)增加了一定的值，另一個(gè)減小了相同的值，這種差錯(cuò)就檢測(cè)不出來(lái)。
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