CRC16校验算法简介
CRC即循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check[1] ):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。
Crc16Util说明
CRC16有多种实现算法,这里是基于Modbus CRC16的校验算法的java实现。如果是基于其他的协议的算法,只需更改getCrc16()中的实现。
getCrc16();是核心算法,获取校验码byte数组。
intToBytes();将算出的int类型转成byte数组,低位在前,高位在后。改变高地位顺序,只需改变方法中数组的顺序。
getData();获取源数据和验证码的组合byte数组,可以传入byte数组,也可以传入十六进制字符数组。
byteTo16String();将byte或byte数组转换成十六进制字符,这里主要用于测试观察校验算法的结果。
工具类源码
/**
* 基于Modbus CRC16的校验算法工具类
*/
public class Crc16Util {
/**
* 获取源数据和验证码的组合byte数组
* @param strings 可变长度的十六进制字符串
* @return
*/
public static byte[] getData(String...strings) {
byte[] data = new byte[]{};
for (int i = 0; i<strings.length;i++) {
int x = Integer.parseInt(strings[i], 16);
byte n = (byte)x;
byte[] buffer = new byte[data.length+1];
byte[] aa = {n};
System.arraycopy( data,0,buffer,0,data.length);
System.arraycopy( aa,0,buffer,data.length,aa.length);
data = buffer;
}
return getData(data);
}
/**
* 获取源数据和验证码的组合byte数组
* @param aa 字节数组
* @return
*/
private static byte[] getData(byte[] aa) {
byte[] bb = getCrc16(aa);
byte[] cc = new byte[aa.length+bb.length];
System.arraycopy(aa,0,cc,0,aa.length);
System.arraycopy(bb,0,cc,aa.length,bb.length);
return cc;
}
/**
* 获取验证码byte数组,基于Modbus CRC16的校验算法
*/
private static byte[] getCrc16(byte[] arr_buff) {
int len = arr_buff.length;
// 预置 1 个 16 位的寄存器为十六进制FFFF, 称此寄存器为 CRC寄存器。
int crc = 0xFFFF;
int i, j;
for (i = 0; i < len; i++) {
// 把第一个 8 位二进制数据 与 16 位的 CRC寄存器的低 8 位相异或, 把结果放于 CRC寄存器
crc = ((crc & 0xFF00) | (crc & 0x00FF) ^ (arr_buff[i] & 0xFF));
for (j = 0; j < 8; j++) {
// 把 CRC 寄存器的内容右移一位( 朝低位)用 0 填补最高位, 并检查右移后的移出位
if ((crc & 0x0001) > 0) {
// 如果移出位为 1, CRC寄存器与多项式A001进行异或
crc = crc >> 1;
crc = crc ^ 0xA001;
} else
// 如果移出位为 0,再次右移一位
crc = crc >> 1;
}
}
return intToBytes(crc);
}
/**
* 将int转换成byte数组,低位在前,高位在后
* 改变高低位顺序只需调换数组序号
*/
private static byte[] intToBytes(int value) {
byte[] src = new byte[2];
src[1] = (byte) ((value>>8) & 0xFF);
src[0] = (byte) (value & 0xFF);
return src;
}
/**
* 将字节数组转换成十六进制字符串
*/
public static String byteTo16String(byte[] data) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
for (byte b : data) {
buffer.append(byteTo16String(b));
}
return buffer.toString();
}
/**
* 将字节转换成十六进制字符串
* int转byte对照表
* [128,255],0,[1,128)
* [-128,-1],0,[1,128)
*/
public static String byteTo16String(byte b) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
int aa = (int)b;
if (aa<0) {
buffer.append(Integer.toString(aa+256, 16)+" ");
}else if (aa==0) {
buffer.append("00 ");
}else if (aa>0 && aa<=15) {
buffer.append("0"+Integer.toString(aa, 16)+" ");
}else if (aa>15) {
buffer.append(Integer.toString(aa, 16)+" ");
}
return buffer.toString();
}
}
测试代码
public static void main(String[] args) {
byte[] dd = Crc16Util.getData("FE", "05","66");
String str = Crc16Util.byteTo16String(dd).toUpperCase();
System.out.println(str);
}
打印结果
FE 05 66 93 4A
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