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[STM32L5] 【STM32L562E-DK测评】-4-体验硬件CRC循环冗余校验

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 楼主| YangTwo 发表于 2025-3-6 12:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
CRC, ST, STM, STM32, STM32L
本帖最后由 YangTwo 于 2025-3-7 11:22 编辑

#申请原创# CRC 循环冗余校验（CRC：Cyclic Redundancy Check）是一种错误检测算法，通常在通信协议中或存储设备中用于检测原始数据的意外变动。可以简单理解成对有用数据按照一定的算法进行计算后，提取出一个特征值，并附加在有用数据后。在应用中将有用数据按照特定的算法提取特征值与预先存储的特征值进行比对，如相等则校验通过，反之校验失败，从而识别出数据是否异常。

7461067c90a0c3e800.png

本质就是把原始数据先左移，然后再进行二进制除法，除数是特定的多项式。最后把余数附到原始数据后面发送出去。
4869167c909c8e5f24.png

在cubemx里面配置：
9724667c91a4ec53be.png

生成 初始化代码：
复制
  1. static void MX_CRC_Init(void)
    

  2. {
    


  3. 

  4.   /* USER CODE BEGIN CRC_Init 0 */
    


  5. 

  6.   /* USER CODE END CRC_Init 0 */
    


  7. 

  8.   /* USER CODE BEGIN CRC_Init 1 */
    


  9. 

  10.   /* USER CODE END CRC_Init 1 */
    

  11.   hcrc.Instance = CRC;
    

  12.   hcrc.Init.DefaultPolynomialUse = DEFAULT_POLYNOMIAL_ENABLE;
    

  13.   hcrc.Init.DefaultInitValueUse = DEFAULT_INIT_VALUE_ENABLE;
    

  14.   hcrc.Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_NONE;
    

  15.   hcrc.Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_DISABLE;
    

  16.   hcrc.InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_WORDS;
    

  17.   if (HAL_CRC_Init(&hcrc) != HAL_OK)
    

  18.   {
    

  19.     Error_Handler();
    

  20.   }
    

  21.   /* USER CODE BEGIN CRC_Init 2 */
    


  22. 

  23.   /* USER CODE END CRC_Init 2 */
    


  24. 

  25. }

调用STM32L5的CRC 接口进行计算：
复制
  1. HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *)aDataBuffer, BUFFER_SIZE)

待计算的原始数据：
复制
  1. static const uint32_t aDataBuffer[BUFFER_SIZE] =
    

  2. {
    

  3.   0x00001021, 0x20423063, 0x408450a5, 0x60c670e7, 0x9129a14a, 0xb16bc18c,
    

  4.   0xd1ade1ce, 0xf1ef1231, 0x32732252, 0x52b54294, 0x72f762d6, 0x93398318,
    

  5.   0xa35ad3bd, 0xc39cf3ff, 0xe3de2462, 0x34430420, 0x64e674c7, 0x44a45485,
    

  6.   0xa56ab54b, 0x85289509, 0xf5cfc5ac, 0xd58d3653, 0x26721611, 0x063076d7,
    

  7.   0x569546b4, 0xb75ba77a, 0x97198738, 0xf7dfe7fe, 0xc7bc48c4, 0x58e56886,
    

  8.   0x78a70840, 0x18612802, 0xc9ccd9ed, 0xe98ef9af, 0x89489969, 0xa90ab92b,
    

  9.   0x4ad47ab7, 0x6a961a71, 0x0a503a33, 0x2a12dbfd, 0xfbbfeb9e, 0x9b798b58,
    

  10.   0xbb3bab1a, 0x6ca67c87, 0x5cc52c22, 0x3c030c60, 0x1c41edae, 0xfd8fcdec,
    

  11.   0xad2abd0b, 0x8d689d49, 0x7e976eb6, 0x5ed54ef4, 0x2e321e51, 0x0e70ff9f,
    

  12.   0xefbedfdd, 0xcffcbf1b, 0x9f598f78, 0x918881a9, 0xb1caa1eb, 0xd10cc12d,
    

  13.   0xe16f1080, 0x00a130c2, 0x20e35004, 0x40257046, 0x83b99398, 0xa3fbb3da,
    

  14.   0xc33dd31c, 0xe37ff35e, 0x129022f3, 0x32d24235, 0x52146277, 0x7256b5ea,
    

  15.   0x95a88589, 0xf56ee54f, 0xd52cc50d, 0x34e224c3, 0x04817466, 0x64475424,
    

  16.   0x4405a7db, 0xb7fa8799, 0xe75ff77e, 0xc71dd73c, 0x26d336f2, 0x069116b0,
    

  17.   0x76764615, 0x5634d94c, 0xc96df90e, 0xe92f99c8, 0xb98aa9ab, 0x58444865,
    

  18.   0x78066827, 0x18c008e1, 0x28a3cb7d, 0xdb5ceb3f, 0xfb1e8bf9, 0x9bd8abbb,
    

  19.   0x4a755a54, 0x6a377a16, 0x0af11ad0, 0x2ab33a92, 0xed0fdd6c, 0xcd4dbdaa,
    

  20.   0xad8b9de8, 0x8dc97c26, 0x5c644c45, 0x3ca22c83, 0x1ce00cc1, 0xef1fff3e,
    

  21.   0xdf7caf9b, 0xbfba8fd9, 0x9ff86e17, 0x7e364e55, 0x2e933eb2, 0x0ed11ef0
    

  22. };

对于上面的hex数据，进行CRC-32计算，预期的结果是多少？可以使用下面这个在线的CRC计算工具
https://www.crccalc.com/?crc=123456789&method=CRC-32&datatype=hex&outtype=hex

在代码中，指定了CRC运算的时候，输入，输出都不翻转：
1941967ca4d49bbe67.png

下图中的RefIn和RefOut都是false，表示输入数据和输出数据都不翻转，与代码设置保持一致。

4437967ca4bfe3934b.png

3750367ca4da90f403.png

除了用网页CRC计算器，也可以自己写一段python程序来计算CRC-32:
复制
  1. data_buffer = [
    

  2.     0x00001021, 0x20423063, 0x408450a5, 0x60c670e7, 0x9129a14a, 0xb16bc18c,
    

  3.     0xd1ade1ce, 0xf1ef1231, 0x32732252, 0x52b54294, 0x72f762d6, 0x93398318,
    

  4.     0xa35ad3bd, 0xc39cf3ff, 0xe3de2462, 0x34430420, 0x64e674c7, 0x44a45485,
    

  5.     0xa56ab54b, 0x85289509, 0xf5cfc5ac, 0xd58d3653, 0x26721611, 0x063076d7,
    

  6.     0x569546b4, 0xb75ba77a, 0x97198738, 0xf7dfe7fe, 0xc7bc48c4, 0x58e56886,
    

  7.     0x78a70840, 0x18612802, 0xc9ccd9ed, 0xe98ef9af, 0x89489969, 0xa90ab92b,
    

  8.     0x4ad47ab7, 0x6a961a71, 0x0a503a33, 0x2a12dbfd, 0xfbbfeb9e, 0x9b798b58,
    

  9.     0xbb3bab1a, 0x6ca67c87, 0x5cc52c22, 0x3c030c60, 0x1c41edae, 0xfd8fcdec,
    

  10.     0xad2abd0b, 0x8d689d49, 0x7e976eb6, 0x5ed54ef4, 0x2e321e51, 0x0e70ff9f,
    

  11.     0xefbedfdd, 0xcffcbf1b, 0x9f598f78, 0x918881a9, 0xb1caa1eb, 0xd10cc12d,
    

  12.     0xe16f1080, 0x00a130c2, 0x20e35004, 0x40257046, 0x83b99398, 0xa3fbb3da,
    

  13.     0xc33dd31c, 0xe37ff35e, 0x129022f3, 0x32d24235, 0x52146277, 0x7256b5ea,
    

  14.     0x95a88589, 0xf56ee54f, 0xd52cc50d, 0x34e224c3, 0x04817466, 0x64475424,
    

  15.     0x4405a7db, 0xb7fa8799, 0xe75ff77e, 0xc71dd73c, 0x26d336f2, 0x069116b0,
    

  16.     0x76764615, 0x5634d94c, 0xc96df90e, 0xe92f99c8, 0xb98aa9ab, 0x58444865,
    

  17.     0x78066827, 0x18c008e1, 0x28a3cb7d, 0xdb5ceb3f, 0xfb1e8bf9, 0x9bd8abbb,
    

  18.     0x4a755a54, 0x6a377a16, 0x0af11ad0, 0x2ab33a92, 0xed0fdd6c, 0xcd4dbdaa,
    

  19.     0xad8b9de8, 0x8dc97c26, 0x5c644c45, 0x3ca22c83, 0x1ce00cc1, 0xef1fff3e,
    

  20.     0xdf7caf9b, 0xbfba8fd9, 0x9ff86e17, 0x7e364e55, 0x2e933eb2, 0x0ed11ef0
    

  21. ]
    


  22. 

  23. def compute_crc32(data_list):
    

  24.     poly = 0x04C11DB7  
    

  25.     crc = 0xFFFFFFFF
    

  26.     for data in data_list:
    

  27.         # 大端模式分解为4个字节
    

  28.         for byte in [(data >> 24) & 0xFF, (data >> 16) & 0xFF, 
    

  29.                      (data >> 8) & 0xFF, data & 0xFF]:
    

  30.             for i in range(7, -1, -1):  # 处理每个bit（从高位到低位）
    

  31.                 bit = (byte >> i) & 0x01
    

  32.                 feedback = ((crc >> 31) & 0x01) ^ bit
    

  33.                 crc = (crc << 1) & 0xFFFFFFFF
    

  34.                 if feedback:
    

  35.                     crc ^= poly
    

  36.     return crc
    


  37. 

  38. result = compute_crc32(data_buffer)
    

  39. print(f"CRC-32结果: 0x{result:08X}")

运行结果是：
复制
  1. CRC-32结果: 0x379E9F06
这个预期结果也就是出现在demo里面的变量uwExpectedCRCValue的出处。
5888767ca666a68b44.png

下一步就是验证STM32L5的硬件计算的CRC，如果计算结果与预期一致，点亮LED10.
7341367c91aec1ea2a.png


编译，烧录：
复制
  1. Erasing memory corresponding to segment 0:
    

  2. Erasing internal memory sectors [0 4]
    

  3. Download in Progress:
    


  4. 


  5. 

  6. File download complete
    

  7. Time elapsed during download operation: 00:00:00.295
    


  8. 


  9. 


  10. 

  11. Verifying ...
    


  12. 


  13. 


  14. 


  15. 

  16. Download verified successfully 
    


  17. 


  18. 

  19. Shutting down...
    

  20. Exit.




复位后，计算正确，LED10点亮。
7182267c91b35b2754.png

参考：
粉丝分享 | 图说CRC原理应用及STM32硬件CRC外设  https://zhuanlan.zhihu.com/p/285124407

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