php实现 crc16 xmode校验,基于Modbus三种CRC16校验方法的性能对比

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#1.背景介绍主要应用场景在物联网中，底端设备注册报文的上报，需要对报文的有效载荷(data)进行CRC16的复验，验证与设备端的CRC校验是否相等，如果相等，报文有效，设备上报就会注册成功，不是第一次则会刷新心跳时间，避免通信中断告警。设备的报文结果以及设备的CRC16位置如下：

平台端需要重新对注册包内容(不包含设备的CRC计算字节)进行CRC校验计算，与设备端的CRC校验对比。如果相等，则平台端的CRC校验成功。

备注：本文的CRC校验全部指CRC16的校验。 #2. CRC校验的三种方法本文侧重测试CRC的性能，不讲CRC校验的原理，因为CRC只是个校验数据准确性的工具，而且每个报文(不单单心跳报文)，还有AI,DI,DO,AO，告警报文等都需要校验，因此，执行CRC程序段的性能显得尤为重要。如果读者对CRC的校验原理感兴趣，请自行网上搜索相关资料进行深入研究，此处不再展开。 ##2.1. 直接计算CRC校验以下代码已经做过验证，与设备端的CRC校验码相等(协议是基于变种的私有modbus协议)，具体校验步骤可参考如下程序注释。最终将此类封装在了Crc16的帮助类里面。

///

/// 计算CRC16校验码

///

/// 校验数据

/// 多项式码

/// 校验码初始值

///

public static byte[] GetCRC16(byte[] value, ushort poly = 0xA001, ushort crcInit = 0xFFFF)

{

if (value == null || !value.Any())

throw new ArgumentException("生成CRC16的入参有误");

//运算

ushort crc = crcInit;

for (int i = 0; i < value.Length-2; i++)

{

//Step1.与校验对象的某字节取异或

crc = (ushort)(crc ^ (value[i]));

for (int j = 0; j < 8; j++)

{ //Step2.==0？右移1比特，否则右移1 bit与多项式异或

crc = (crc & 1) != 0 ? (ushort)((crc >> 1) ^ poly) : (ushort)(crc >> 1);

}

byte hi = (byte)((crc & 0xFF00) >> 8); //高位置

byte lo = (byte)(crc & 0

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