CRC的校驗(yàn)原理與CAN總線原理簡(jiǎn)介

1、CRC的校驗(yàn)原理一、名稱(chēng)與特點(diǎn)CRC即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（Cyclic Redundancy Check）：是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長(zhǎng)度可以任意選定。二、幾個(gè)基本概念1、幀檢驗(yàn)序列FCS（Frame Check Sequence）：為了進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)而添加的冗余碼。2、多項(xiàng)式模2運(yùn)行：實(shí)際上是按位異或(Exclusive OR)運(yùn)算，即相同為0，相異為1，也就是不考慮進(jìn)位、借位的二進(jìn)制加減運(yùn)算。如：10011011 + 11001010 = 01010001。3、生成多項(xiàng)式（generator polynomial）：當(dāng)進(jìn)行CRC檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)送方與接收方需要

2、事先約定一個(gè)除數(shù)，即生成多項(xiàng)式，一般記作G（x）。生成多項(xiàng)式的最高位與最低位必須是1。常用的CRC碼的生成多項(xiàng)式有：CRC8=X8+X5+X4+1CRC-CCITT=X16+X12+X5+1CRC16=X16+X15+X5+1CRC12=X12+X11+X3+X2+1CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+1每一個(gè)生成多項(xiàng)式都可以與一個(gè)代碼相對(duì)應(yīng)，如CRC8對(duì)應(yīng)代碼：100110001。三、計(jì)算示例設(shè)需要發(fā)送的信息為M = 1010001101，產(chǎn)生多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)的代碼為P = 110101，R5。在M后加5個(gè)0，然后對(duì)P做模

3、2除法運(yùn)算，得余數(shù)r(x)對(duì)應(yīng)的代碼：01110。故實(shí)際需要發(fā)送的數(shù)據(jù)是101000110101110。四、錯(cuò)誤檢測(cè) 當(dāng)接收方收到數(shù)據(jù)后，用收到的數(shù)據(jù)對(duì)P（事先約定的）進(jìn)行模2除法，若余數(shù)為0，則認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸無(wú)差錯(cuò)；若余數(shù)不為0，則認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)了錯(cuò)誤，由于不知道錯(cuò)誤發(fā)生在什么地方，因而不能進(jìn)行自動(dòng)糾正，一般的做法是丟棄接收的數(shù)據(jù)。五、幾點(diǎn)說(shuō)明：1、CRC是一種常用的檢錯(cuò)碼，并不能用于自動(dòng)糾錯(cuò)。2、只要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的挑選，并使用位數(shù)足夠多的除數(shù) P，那么出現(xiàn)檢測(cè)不到的差錯(cuò)的概率就很小很小。3、僅用循環(huán)冗余檢驗(yàn) CRC 差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)只能做到無(wú)差錯(cuò)接受（只是非常近似的認(rèn)為是無(wú)差錯(cuò)的），并不能保證可靠

4、傳輸。CAN總線原理簡(jiǎn)介一、CAN總線原理- -簡(jiǎn)介CAN(Controller Area Network)，中文名稱(chēng)為控制器局域網(wǎng)絡(luò)，通常稱(chēng)為CAN bus，即CAN總線。是由德國(guó)BOSCH(博世)公司研究開(kāi)發(fā)的，現(xiàn)已成為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議，是目前在國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線之一。二、CAN總線原理- -報(bào)文CAN總線以報(bào)文的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，每組報(bào)文的前十一位字符為標(biāo)識(shí)符(在同一個(gè)系統(tǒng)中，標(biāo)識(shí)符是唯一的)，不包含具體發(fā)送數(shù)據(jù)，是對(duì)報(bào)文優(yōu)先級(jí)的定義，我們將報(bào)文的這種格式稱(chēng)為面向內(nèi)容的編址方案。三、CAN總線原理- -幀結(jié)構(gòu)幀可以分為數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀和過(guò)載幀四種類(lèi)型。CAN

5、總線上傳輸?shù)拇蟛糠侄际菙?shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀負(fù)責(zé)攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送器到接收器;遠(yuǎn)程幀是由總線單元發(fā)出的，負(fù)責(zé)請(qǐng)求發(fā)送相同的數(shù)據(jù)幀;錯(cuò)誤幀可由任何單元在檢測(cè)到總線錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出;過(guò)載幀用于在兩數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀中提供延時(shí)。四、CAN總線原理CAN總線以廣播的方式從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的CPU把將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和標(biāo)識(shí)符發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的CAN芯片，并使其進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài);一旦該CAN芯片收到總線分配，就變?yōu)榘l(fā)送報(bào)文狀態(tài)，該CAN芯片將要發(fā)送的數(shù)據(jù)組成規(guī)定的報(bào)文格式發(fā)出。此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點(diǎn)都處于接收狀態(tài)，所有節(jié)點(diǎn)都要先對(duì)其進(jìn)行接收，通過(guò)檢測(cè)來(lái)判斷該報(bào)文是否是發(fā)給自己的。由于CAN總線是面向內(nèi)容的編址方案，因此容易構(gòu)建控制系統(tǒng)對(duì)其靈活地進(jìn)行配置，使其可以在不修改軟硬件的情況下向CAN總線中加入新節(jié)點(diǎn)。CAN總線原理- -特點(diǎn)CAN總線原理- -特點(diǎn)(1)多主機(jī)方式工作：網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，通信方式靈活;(2)網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足實(shí)時(shí)性的要求;(3)采用非破壞性仲裁總線結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的優(yōu)先傳送;(4)傳送方式有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)全局廣播三種;(5)通信距離可達(dá)6km;通信速率可達(dá)1MB/s;節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè);(6)采用的是短幀結(jié)