斯法|愿您可以被生活温柔以待!

crc校验算法,crc校验码计算(详解crc校验算法原理及实现)

01 总线与总线协议 循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

民用飞机通过 A429、A629、A664、TTP 等常见的航空总线,提供了飞控、航电等机载系统和设备间传输信号的公共路径,可实现系统内部和系统间的数据交互

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

每一种数据总线,均定义了其如何使用的一套规则,这就是 “总线协议”。相关数据收发设备,需遵循同一 “总线协议”,才能实现正常通信。

例如针对 A429 总线,ARINC(航空无线电通信公司) 发布了三份总线规范文件。

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

02 总线传输信号的完整性

根据飞机系统的安全性评估过程,如果某些信号的错误或异常,对飞机安全有重要影响,那么我们对这些信号通常有非常高的完整性要求。

根据目前工业水平和 A429、A664 等总线协议特点,总线传输信号的可用性可达到 1E-4/FH 至 1E-5/FH 之间,完整性可达到 1E-5/FH 至 1E-6/FH 之间(只考虑传输路径,不考虑信号源的可用性/完整性指标)。

更多关于 “可用性” 和 “完整性” 的解释,可点击阅读:

飞机和系统安全性中的“可用性”和“完整性”是什么意思?

如果对信号完整性有更高要求,可采用多余度投票表决校验应用层 CRC 等方法实现。

对于多余度表决的方案,可点击阅读:

民用飞机飞控系统,如何对传感器信号进行投票表决?

这里以循环冗余校验CRC)为例,介绍一种常见的信号传输完整性解决方案

03 什么是循环冗余校验(CRC)?

CRC 是循环冗余校验的缩写,全称是 Cyclical Redundancy Check

CRC 的基本原理是发送端根据 CRC 算法,对总线上要传输的原始数据进行计算,得到一个 CRC 校验码(简称 A),这个校验码 A 与原始数据存在着固有的关系。发送端把原始数据和校验码 A 组合在一起,发送给接收端。

接收端收到数据之后,通过算法对原始数据进行独立计算,得到一个新的 CRC 校验码(简称 B),并将两个 CRC 校验码(A 和 B)进行比较验证,若不一致则表示数据在传输过程中出错,从而提高了总线传输数据的完整性。

假设原始数据可用 n 阶多项式 P(x) 来表示,如下:

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

其中 a 为 0 或 1;x 用来表明二进制数据的排列位置。例如一个 10 位二进制数 1101011011 用多项式表示,如下:

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

P(x) 除以一个下图所示的 CRC 多项式后,可得到一个余数 R(x) ,即 CRC 校验码。

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

CRC算法中的,常见的生成多项式,如上图所示。

注:由于多项式表示或二进制表示较为繁琐,造成交流不便,因此实际使用时多采用 16 进制简写法来表示。同时考虑到多项式最高位为 1,而最高位的位置可由原始数据的位宽确定,因此十六进制简记式中,将最高位的 1 去掉了。

04 CRC校验码如何产生?

在 CRC 算法中,多项式的乘除法,可以对应到二进制数的模 2 运算,这就是我们通常所说的异或运算

在工程应用中,我们希望余数的位数固定以便在实现时可以节省资源。常见的 CRC 方案是 16 位或 32 位。若原始数据的长度比 CRC 码短,必须扩展到 16/32 位以上才能到一个 16/32 位的余数。通常的做法是在原始数据的右边添加相应的 CRC 码位数。

这里列举一个简单的例子,用于阐明 CRC 校验码的计算过程

假设原始二进制数据为 1101011011,采用 4 位 CRC 校验,则除数多项式选取CRC-4,即 10011。计算过程如下所示(计算前将原始数据后面补 4 个 0)。

循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?循环冗余校验CRC是什么?它如何提高民机信号传输的完整性?

最后得到的余数为 1110,即计算得到的 4 位 CRC 校验码。16/32 位 CRC 校验码的计算过程与之类似。

05 总结

理论上 32 位 CRC 可提供
99.999999976716935634613037109375% 的错误检测率,或者说传输链路完整性可达到 2.328E-10(1/2的 32 次方),因此 32 位 CRC 在高完整性数据传输过程中,得到了广泛应用。

当然啦,CRC 只是提高传输信号完整性的一种措施,并非唯一。感兴趣的朋友,欢迎留言,我们一起探讨民机的世界!

互联网·资讯
  • 微课制作app,微课软件哪个好用,最火的制作微课的app排名推荐

    微课制作app,微课软件哪个好用,最火的制作微课的app排名推荐

    微课(MicroLearningResource),是指运用信息技术按照认知规律,呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源[1],本身体现的最大特点是碎片化、微格化。现在互联网发展迅速,借助网络平台,微课表现的种类也越来越多。本文将重点介绍几款常用的微课制作软件,方便大家在制作微课时,有所选择。一、幻灯片制作软件在教学中,最常用也比较方便和快捷的是利用幻灯片展示的方法来讲解教学内容,制作

    2021-06-15 20:37:08互联网

    阅读更多
  • 辞职信30字,辞职信30字最简单的个人辞职原因(网络言论最多的8封辞职信)

    辞职信30字,辞职信30字最简单的个人辞职原因(网络言论最多的8封辞职信)

    辞职需要理由吗?不需要!无论是跳槽,离职奔着良好的职业道德,辞职信作为必备辞职产物,那么辞职信怎样写最简单?你见过最奇葩的辞职理由是什么?最奇葩的辞职理由排行!世界那么大,我想去看看;简单粗暴有内涵。为了公司利益,我主动申请去对面公司当卧底;看似荒谬,实则透露多少辛酸。尊敬的领导,你这点钱,我很难帮你办事;打工就是为了工资,十分现实的理由。公司太小,找不到女朋友,所以我辞职去寻找另一半;大部分的婚

    2021-06-14 20:32:24互联网

    阅读更多
  • 安卓手机备份到电脑,安卓手机备份到电脑用什么软件,安卓应用数据备份教程

    安卓手机备份到电脑,安卓手机备份到电脑用什么软件,安卓应用数据备份教程

    无法连接电脑怎么办呢?通过手机对手机数据进行备份操作的,接下来就与大家分享一下,有关通过电脑实现手机数据备份及还原的具体方法,希望对大家能有所帮助。方法/步骤1如果想实现手机与电脑的正常连接,首先就需要正确安装手机驱动程序。对于安卓手机驱动的安装操作,我们可以借助设备管理器界面来实现。如图所示,通过“运行‘窗口中输入如图所示的命令打开计算机管理界面。步骤阅读2待打开如图所示的计算机管理界面后,展开

    2021-06-13 20:11:28互联网

    阅读更多
  • 文件符号,文件符号怎么打,教你三种技巧不怕你学不会

    文件符号,文件符号怎么打,教你三种技巧不怕你学不会

    在使用电脑过程中,我们难免要输入一些特殊符号,你还在用WORD文件的插入特殊符号吗?太复杂了吧,其实我们用各种输入一些特殊符号输入的方法是非常简单的,具体操作步骤如下:步骤一、首先将输入法从默认的英文输入法切换到我们电脑上已经安装的一种常用输入法,如搜狗拼音或其它,然后右键单击它的输入法指示器,如图所示:步骤二、这时就会弹出一个窗口,在窗口选择【表情符号-特殊符号】即可。有些输入法它是直接点击特殊

    2021-06-12 19:48:34互联网

    阅读更多
  • 苹果蓝牙耳机怎么连接,苹果蓝牙耳机怎么连接手机, 教你详细的使用教程

    苹果蓝牙耳机怎么连接,苹果蓝牙耳机怎么连接手机, 教你详细的使用教程

    摘要:AppleAirPods是一款苹果无线耳机,全新的AirPods耳机虽然时尚易用,但依然不足以成为苹果放弃3.5mm耳机插孔的理由。那么,苹果无线耳机怎么用?苹果蓝牙耳机怎么连接手机呢?【苹果无线耳机怎么用】苹果蓝牙耳机怎么连接手机AppleAirPods使用教程01AirPods配对很简单AirPods不挑主人,它不像AppleWatch那样要经过复杂的配对和同步,也不像AppleWatc

    2021-06-11 20:29:48互联网

    阅读更多
  • nike跑鞋推荐,4款最值得入手的nike跑鞋推荐(相信我选择这几双准没错)

    nike跑鞋推荐,4款最值得入手的nike跑鞋推荐(相信我选择这几双准没错)

    一、NikeZoomFly3穿上跑步鞋,激发雷霆之势,从Vaporfly汲取灵感,NikeZoomFly3男子跑步鞋为长距离跑者打造比赛日所需的出众舒适和耐穿体验。碳纤维板提供强劲动力,助你一路向前,体验畅跑乐趣。全掌型NikeReact中底,缓震减冲,响应灵敏,泡棉轻盈耐穿,打造顺畅平稳的迈步体验。利落造型,迅疾体验,轻盈鞋面,打造利落外观,搭配内衬和低帮鞋口设计,缔造舒适赛跑体验。有力推进,中

    2021-06-10 20:38:11互联网

    阅读更多
  • 声卡哪个好,独立声卡哪个牌子好(目前音质最好的声卡)

    声卡哪个好,独立声卡哪个牌子好(目前音质最好的声卡)

    上月创新(Creative)发布的新款高端声卡产品SoundBlasterXAE-5现已在海外正式上市,标准版150美元(约合1000元),白色限量版(PureEdition)180美元(约合1200元)。ureEdition的区别在于造型为白色质地,RGB1680万色光带从两条升级为四条。BlasterXAE-5是全球首款配有RGB灯的独立声卡产品,只是这个全球第一有点……创新BlasterXA

    2021-06-09 20:14:18互联网

    阅读更多
  • 字体怎么安装到ps,字体下载后怎么安装到ps(免费分享ps字体安装步骤)

    字体怎么安装到ps,字体下载后怎么安装到ps(免费分享ps字体安装步骤)

    今天给大家讲解的是字体的安装教程和安装后如何在PS中快速查找到。首先你需要下载好字体方法一:通过鼠标右键找到红框里的安装命令。找不到没关系,可以用第二种方法。如果你没安装过它会显示正在安装中,安装好后怎么找到呢?可以看下最后一步。方法二,先鼠标右键进行预览在预览的界面左上角可以找到安装命令方法三,选择需要安装的字体并且进行复制找到上方的电脑字体文件夹进行黏贴选择字体工具,在名称栏中输入你所安装的字

    2021-06-08 19:49:27互联网

    阅读更多
  • pad怎么截屏,pad怎么截图,教你iPad截屏的3种方式

    pad怎么截屏,pad怎么截图,教你iPad截屏的3种方式

    在上月末的发布会中,苹果推出了两款搭载全面屏的iPadPro产品,强大的A12X仿生处理器和最高6GB内存的加持,使其拥有足够澎湃的性能来流程运行诸如Photoshop、CAD等专业软件;除此之外,新产品还带来了其他变化,面容ID替代了触控ID,去除了Home键和耳机接口。此前的iPad产品中,Home键承担了非常多的交互,比如关机、重启、截图,而抛弃了Home键的新iPadPro有了全新的交互方

    2021-06-07 20:42:58互联网

    阅读更多
  • 苹果手机铃声设置教程,苹果手机铃声设置教程,1分钟学会的最简单教程分享

    苹果手机铃声设置教程,苹果手机铃声设置教程,1分钟学会的最简单教程分享

    由于iOS系统相对封闭的特性,iPhone设置自定义铃声没法像安卓手机那样,随便一首歌都能直接设置为铃声。苹果手机设置自定义铃声主要有2个比较费劲的地方,一个是时长不超过40秒,且必须是.m4r格式铃声;另外一个是铃声必须导入到iPhone铃声库之后才能使用,因此苹果手机设置自定义铃声,主要需要克服这两个问题,尤其是如何将铃声导入到铃声库。iPhone怎么设置铃声?目前,iPhone设置自定义铃声

    2021-06-06 20:18:55互联网

    阅读更多