CRC_16---ModBus 计算方法及代码实现

1、引言

(1). CRC寄存器初始值为 0xFFFF；即16个字节全为1。
(2). CRC-16 / ModBus的模型为：X¹⁶+X¹⁵+X²+1，由于16进制数只能0~15位，所以舍去X¹⁶位，最后得出：0x8005H（1000 0000 0000 0101 B）。
(3). 通过把 0x8005H 的 “ 高位 ” 与 “ 低位 ” 进行互换，得到最终的多项式：0xA001H（1010 0000 0000 0001 B）。

2、计算步骤

(1). 预置 16 位寄存器为十六进制 0xFFFF（即全为 1），称此寄存器为 CRC 寄存器；
(2). 把第一个 8 位数据与 16 位 CRC 寄存器的低位相异或，把结果放于 CRC 寄存器；

(3). 检测相异或后的CRC寄存器的最低位，若最低位为1，CRC寄存器先右移1位，再与多项式A001H进行异或；若为0，则CRC寄存器右移1位，无需与多项式进行异或。

(4). 重复步骤 3 ，直到右移 8 次，这样整个 8 位数据全部进行了处理；
(5). 重复步骤 2 到步骤 4，进行下一个 8 位数据的处理；
(6). 最后得到的 CRC 寄存器即为 CRC 校验码。

附参考：
数据(16进制)：01 03 61 00 00 02 CRC校验：F7 DB

3、代码的实现(计算法)

/*
* 函数名 :CRC16
* 描述 : 计算CRC16
* 输入 : puchMsg---数据地址,usDataLen---数据长度
* 输出 : 校验值
*/
uint16_t CRC16_MudBus(uint8_t *puchMsg, uint8_t usDataLen){uint16_t uCRC = 0xffff;//CRC寄存器for(uint8_t num=0;num<usDataLen;num++){uCRC = (*puchMsg++)^uCRC;//把数据与16位的CRC寄存器的低8位相异或，结果存放于CRC寄存器。for(uint8_t x=0;x<8;x++){  //循环8次if(uCRC&0x0001){  //判断最低位为：“1”uCRC = uCRC>>1;   //先右移uCRC = uCRC^0xA001;   //再与0xA001异或}else{  //判断最低位为：“0”uCRC = uCRC>>1;   //右移}}}return uCRC;//返回CRC校验值}int main(void) {uint8_t x[]={0x01 ,0x03 ,0x61 ,0x00 ,0x00 ,0x02};while(1){uint16_t wCRC_16 = CRC16_MudBus(x,sizeof(x)); //获取CRC16校验值//输出校验值wCRC_16 即可（注意：CRC16-->低位在前，高位在后）}
}

4、代码的实现(查表法)

/* CRC 高位字节值表 */
const  uint8_t auchCRCHi[] =
{ 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
};/* CRC低位字节值表*/
const  uint8_t auchCRCLo[] =
{ 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};/*
* 函数名 :CRC16
* 描述 : 计算CRC16
* 输入 : puchMsg---数据地址,usDataLen---数据长度
* 输出 : 校验值
*/
uint16_t CRC16(uint8_t *puchMsg, uint8_t usDataLen)
{ uint8_t uchCRCHi = 0xFF ;              // 高CRC字节初始化  uint8_t uchCRCLo = 0xFF ;              // 低CRC 字节初始化 uint8_t uIndex ;                      // CRC循环中的索引   while (usDataLen--)                  // 传输消息缓冲区  { uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ; // 计算CRC         uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex]; uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex]; } return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo);  // MODBUS 规定高位在前
}int main(void) {uint8_t x[]={0x01 ,0x03 ,0x61 ,0x00 ,0x00 ,0x02};while(1){uint16_t wCRC_16 = CRC16(x,sizeof(x)); //获取CRC16校验值//输出校验值wCRC_16 即可}
}

5、在线CRC校验网址

(1）链接

网址: http://www.ip33.com/crc.html.
附参考：
数据(16进制)：01 03 61 00 00 02 CRC校验：F7 DB

(2）链接

网址: https://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html.
附参考：
数据(16进制)：01 03 61 00 00 02 CRC校验：F7 DB