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[APM32F1] 分享一个CRC16-Modbus的算法

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 楼主| OceanGaze 发表于 2025-6-29 08:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
CRC16, modbus, 分享, c0
看论坛大家聊CRC还是挺有热度的。我分享一下我在项目中使用的CRC16-Modbus的算法。

在APM32F103上跑Modbus-RTU还是非常爽的，直接使用Usart的空闲中断做为判尾操作。比再多用一个Timer要爽多了！运行起来效果一样一样的。下面是Modbus-RTU的CRC16算法：
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  1. static const UCHAR aucCRCHi[] = {
    

  2.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  3.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  4.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  5.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  6.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  7.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  8.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  9.     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  10.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  11.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  12.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  13.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 
    

  14.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  15.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 
    

  16.     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  17.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  18.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 
    

  19.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    

  20.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  21.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  22.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    

  23.     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
    

  24. };
    


  25. 

  26. static const UCHAR aucCRCLo[] = {
    

  27.     0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7,
    

  28.     0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E,
    

  29.     0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9,
    

  30.     0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC,
    

  31.     0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
    

  32.     0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32,
    

  33.     0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D,
    

  34.     0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 
    

  35.     0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF,
    

  36.     0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
    

  37.     0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1,
    

  38.     0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4,
    

  39.     0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 
    

  40.     0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,
    

  41.     0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
    

  42.     0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0,
    

  43.     0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97,
    

  44.     0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E,
    

  45.     0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89,
    

  46.     0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
    

  47.     0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83,
    

  48.     0x41, 0x81, 0x80, 0x40
    

  49. };
    


  50. 

  51. USHORT
    

  52. usMBCRC16( UCHAR * pucFrame, USHORT usLen )
    

  53. {
    

  54.     UCHAR           ucCRCHi = 0xFF;
    

  55.     UCHAR           ucCRCLo = 0xFF;
    

  56.     int             iIndex;
    


  57. 

  58.     while( usLen-- )
    

  59.     {
    

  60.         iIndex = ucCRCLo ^ *( pucFrame++ );
    

  61.         ucCRCLo = ( UCHAR )( ucCRCHi ^ aucCRCHi[iIndex] );
    

  62.         ucCRCHi = aucCRCLo[iIndex];
    

  63.     }
    

  64.     return ( USHORT )( ucCRCHi << 8 | ucCRCLo );
    

  65. }
我采用的是查表方法使用的。占用的MCU算力非常有限。另，其与硬件CRC32外设的差别非常大，不能使用硬件CRC32外设！



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HeartbeatEcho 发表于 2025-6-29 16:08 | 显示全部楼层
谢谢楼主。
完全copy下来了
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转瞬回声 发表于 2025-6-30 20:28 | 显示全部楼层
查表法嘛！
和FreeModbus里面的算法实现是一致的。
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灵犀幻影 发表于 2025-7-3 12:51 | 显示全部楼层
感谢分享！这个查表法实现的CRC16-Modbus算法看起来效率很高，适合在资源受限的MCU上使用。
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天鹅绒之夜 发表于 2025-7-4 20:56 | 显示全部楼层
楼主 CRC16是小端输入的方式吗？
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 楼主| OceanGaze 发表于 2025-7-23 10:23 | 显示全部楼层
天鹅绒之夜 发表于 2025-7-4 20:56
楼主 CRC16是小端输入的方式吗？

其是按字节输入的方式进行计算。
但输出结果需要大端计算
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 楼主| OceanGaze 发表于 2025-7-23 10:24 | 显示全部楼层
灵犀幻影 发表于 2025-7-3 12:51
感谢分享！这个查表法实现的CRC16-Modbus算法看起来效率很高，适合在资源受限的MCU上使用。
...

是的。
从Modbus-RTU学习到了CRC16，现在普遍应用于系统中。
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 楼主| OceanGaze 发表于 2025-7-23 10:24 | 显示全部楼层
转瞬回声 发表于 2025-6-30 20:28
查表法嘛！
和FreeModbus里面的算法实现是一致的。

大佬好！
其实就是借鉴了FreeModbus中的实现代码
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风暴之眸 发表于 2025-7-24 11:00 | 显示全部楼层
我是觉得这个算法实在是太方便了。
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天鹅绒之夜 发表于 2025-7-25 19:33 | 显示全部楼层
明白了。这样一起校验的结果就是零了。
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 楼主| OceanGaze 发表于 2025-8-6 20:02 | 显示全部楼层
风暴之眸 发表于 2025-7-24 11:00
我是觉得这个算法实在是太方便了。

平时一直使用这个算法。
不得不说人家Modbus确实牛X
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SpiritSong 发表于 2025-8-7 21:10 | 显示全部楼层
楼主，结果做了大小端处理。那么其赋值的时候，大小端还需要再处理一下吗？
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亿年回响 发表于 2025-10-5 09:20 | 显示全部楼层
在数据帧校验方面 CRC16-Modbus协议非常高效
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