SAE-J1850汽车CAN总线CheckSum算法之CRC-8校验算法

autosim

CRC(Cyclic Redundancy Check),循环冗余校验

CRC算法将数据与多项式相除，得到的余数再与多项式相除，如此反复，所以叫循环冗余，最终得到一个和多项式位数相同的余数，作为校验码；

多项式决定了校验码的位数，根据校验码位数不同，一般有CRC-4，CRC-8，CRC-16，CRC-32，CRC-64，CRC-128等，不同的多项式对错误的检测率有差别，CRC相关标准中推荐的多项式都是精心挑选的。

SAE-J1850中的CRC-8校验算法

SAE-J1850中推荐的CRC校验多项式为1Dh， 即：x^8+x^4+x^3+x^2+1；

多项式的最高位默认均为1，且在CRC-8算法中，最高位不使用，因此在多项式记录时去掉了最高位；

1Dh转化为二进制为11101b，最高位补1后为10011101b，二进制中的每一位，对应多项式中的系数；

SAE-J1850中的CRC-8算法被AUTOSAR标准所引用，后者还推荐了另外一种多项式为2Fh（x^8+x^5+x^3+x^2+x^1+1）的CRC-8校验算法。

参见：https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/4-3/AUTOSAR_SWS_CRCLibrary.pdf

SAE-J1850中的CRC-8校验算法嵌入式代码实现（C语言）

u8 crc8(u8 *data, u8 length)                        //SAE-J1850 CRC-8 function
{
        u8 t_crc;
        u8 f, b;
        t_crc = 0xFF;
        for (f = 0; f < length; f++)
        {
                t_crc ^= data[f];
                for (b = 0; b < 8; b++)
                {
                        if ((t_crc & 0x80) != 0)                        //最高位为1，需要异或
                        {
                                t_crc <<= 1;
                                t_crc ^= 0x1D;
                        }
                        else
                        {
                                t_crc <<= 1;
                        }
                }
        }
        return ~t_crc;                        //按位非，相当于异或0xFF
}

上述0xFF、0x1D、0xFF分别对应SAE-J1850中规定的Polynomial、Initial value、XOR value，如下图所示：

Autosar_CRC-8_SAE_J1850

在线验证CRC-8校验算法有效性

推荐一个可以在线运行C代码的网页：https://c.runoob.com/compile/11/

使用SAE-J1850中的示例，0x0F 0xAA 0x00 0x55，CRC为0x79；

验证代码如下：

#include <stdio.h>
typedef unsigned char u8;
u8 crc8(u8 *data, u8 length)
{
        u8 t_crc;
        u8 f, b;
        t_crc = 0xFF;
        for (f = 0; f < length; f++)
        {
                t_crc ^= data[f];
                for (b = 0; b < 8; b++)
                {
                        if ((t_crc & 0x80) != 0)
                        {
                                t_crc <<= 1;
                                t_crc ^= 0x1D;
                        }
                        else
                        {
                                t_crc <<= 1;
                        }
                }
        }
        return ~t_crc;
}
int main()
{
        u8 data[4]={0x0F, 0xAA, 0x00, 0x55};
        u8 length=4;
        u8 t_crc;
        t_crc=crc8(data,length);
        printf("\r\nCRC8=%02X\r\n", t_crc);
}