C#CRC16 Modbus 效验算法

crc校验（循环冗余校验）小知识

crc即循环冗余校验码（cyclic redundancy check）：是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（crc）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。

crc算法参数模型解释： 
name：参数模型名称。 
width：宽度，即crc比特数。 
poly：生成项的简写，以16进制表示。例如：crc-32即是0x04c11db7，忽略了最高位的"1"，即完整的生成项是0x104c11db7。 
init：这是算法开始时寄存器（crc）的初始化预置值，十六进制表示。 
refin：待测数据的每个字节是否按位反转，true或false。 
refout：在计算后之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转，true或false。 
xorout：计算结果与此参数异或后得到最终的crc值。

 

crc16 modbus主要实现方法

        /// <summary>
        /// crc16_modbus效验
        /// </summary>
        /// <param name="bytedata">要进行计算的字节数组</param>
        /// <returns>计算后的数组</returns>
        public static byte[] tomodbus(byte[] bytedata)
        {
            byte[] crc = new byte[2];

            uint16 wcrc = 0xffff;
            for (int i = 0; i < bytedata.length; i++)
            {
                wcrc ^= convert.touint16(bytedata[i]);
                for (int j = 0; j < 8; j++)
                {
                    if ((wcrc & 0x0001) == 1)
                    {
                        wcrc >>= 1;
                        wcrc ^= 0xa001;//异或多项式
                    }
                    else
                    {
                        wcrc >>= 1;
                    }
                }
            }

            crc[1] = (byte)((wcrc & 0xff00) >> 8);//高位在后
            crc[0] = (byte)(wcrc & 0x00ff);       //低位在前
            return crc;

        }

 

        /// <summary>
        /// crc16_modbus效验
        /// </summary>
        /// <param name="bytedata">要进行计算的字节数组</param>
        /// <param name="bytelength">长度</param>
        /// <returns>计算后的数组</returns>
        public static byte[] tomodbus(byte[] bytedata, int bytelength)
        {
            byte[] crc = new byte[2];

            uint16 wcrc = 0xffff;
            for (int i = 0; i < bytelength; i++)
            {
                wcrc ^= convert.touint16(bytedata[i]);
                for (int j = 0; j < 8; j++)
                {
                    if ((wcrc & 0x0001) == 1)
                    {
                        wcrc >>= 1;
                        wcrc ^= 0xa001;//异或多项式
                    }
                    else
                    {
                        wcrc >>= 1;
                    }
                }
            }

            crc[1] = (byte)((wcrc & 0xff00) >> 8);//高位在后
            crc[0] = (byte)(wcrc & 0x00ff);       //低位在前
            return crc;

        }

 

 

 

crc16 modbus（lsb-msb）通讯中校验字节格式为lsb-msb，扩展方法可以忽略。

注意：modbus 通讯中校验字节格式为lsb-msb，即低字节在前。

 

        /// <summary>
        /// crc16_lsb-msb效验
        /// </summary>
        /// <param name="bytedata">要进行计算的字节数组</param>
        /// <returns>计算后的数组</returns>
        public static byte[] tomsblsb(byte[] bytedata)
        {
            byte[] crc = new byte[2];
            byte[] crcswtich = new byte[2];
            crc = tomodbus(bytedata);

            crcswtich[0] = crc[1]; //高位在后
            crcswtich[1] = crc[0]; //低位在前

            return crcswtich;
        }

 

 

 

常见crc参数模型如下：

crc算法名称	多项式公式	宽度	多项式	初始值	结果异或值	输入值反转	输出值反转
crc-4/itu	x4 + x + 1	4	03	00	00	true	true
crc-5/epc	x4 + x3 + 1	5	09	09	00	false	false
crc-5/itu	x5 + x4 + x2 + 1	5	15	00	00	true	true
crc-5/usb	x5 + x2 + 1	5	05	1f	1f	true	true
crc-6/itu	x6 + x + 1	6	03	00	00	true	true
crc-7/mmc	x7 + x3 + 1	7	09	00	00	false	false
crc-8	x8 + x2 + x + 1	8	07	00	00	false	false
crc-8/itu	x8 + x2 + x + 1	8	07	00	55	false	false
crc-8/rohc	x8 + x2 + x + 1	8	07	ff	00	true	true
crc-8/maxim	x8 + x5 + x4 + 1	8	31	00	00	true	true
crc-16/ibm	x6 + x5 + x2 + 1	16	8005	0000	0000	true	true
crc-16/maxim	x6 + x5 + x2 + 1	16	8005	0000	ffff	true	true
crc-16/usb	x6 + x5 + x2 + 1	16	8005	ffff	ffff	true	true
crc-16/modbus	x6 + x5 + x2 + 1	16	8005	ffff	0000	true	true
crc-16/ccitt	x6 + x2 + x5 + 1	16	1021	0000	0000	true	true
crc-16/ccitt-false	x6 + x2 + x5 + 1	16	1021	ffff	0000	false	false
crc-16/x5	x6 + x2 + x5 + 1	16	1021	ffff	ffff	true	true
crc-16/xmodem	x6 + x2 + x5 + 1	16	1021	0000	0000	false	false
crc-16/dnp	x6 + x3 + x2 + x1 + x0 + x8 + x6 + x5 + x2 + 1	16	3d65	0000	ffff	true	true
crc-32	x2 + x6 + x3 + x2 + x6 + x2 + x1 + x0 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1	32	04c11db7	ffffffff	ffffffff	true	true
crc-32/mpeg-2	x32 + x6 + x3 + x2 + x6 + x2 + x1 + x0 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1	32	04c11db7	ffffffff	00000000	false	false