嵌入式开发:STM32 硬件 CRC 使用
测试平台:STM32G474系列
STM32硬件的CRC不占用MCU的资源,计算速度快。由于硬件CRC需要配置一些选项,配置不对就会导致计算结果错误,导致使用上没有软件计算CRC方便。但硬件CRC更快的速度在一些有时间资源要求的场合还是非常适合,没计算时间要求的还是用软件CRC更方便通用。
1.软件CRC16代码
//*****************************************************************************
//
//! 计算所选 CRC 多项式的 16 位 CRC。
//! \fn uint16_t calculateCRC(const uint8_t dataBytes[], uint8_t numberBytes, uint16_t initialValue)
//!
//! \param dataBytes[] 指向数据字节数组中第一个元素的指针
//! \param numberBytes CRC计算中使用的字节数
//! \param initialValue 初始值,第一次使用时使用0xFFFF,循环计算时输入上一次的结果
//! \return 16-bit CRC16 结果
//
//*****************************************************************************
uint16_t calculateCRC(const uint8_t dataBytes[], uint8_t numberBytes, uint16_t initialValue)
{int bitIndex, byteIndex;bool dataMSb; bool crcMSb; uint8_t bytesPerWord = wlength_byte_values[WLENGTH];uint16_t crc = initialValue;#ifdef CRC_CCITT //多项式公式/* CCITT CRC polynomial = x^16 + x^12 + x^5 + 1 */const uint16_t poly = 0x1021;#endif#ifdef CRC_ANSI/* ANSI CRC polynomial = x^16 + x^15 + x^2 + 1 */const uint16_t poly = 0x8005;#endiffor (byteIndex = 0; byteIndex < numberBytes; byteIndex++){bitIndex = 0x80u;while (bitIndex > 0){dataMSb = (bool) (dataBytes[byteIndex] & bitIndex);crcMSb = (bool) (crc & 0x8000u);crc <<= 1; if (dataMSb ^ crcMSb){crc ^= poly; }bitIndex >>= 1;}}return crc;
}
2.STM32CubeMX CRC配置
①选择 CRC 并开启
②这里选择以CRC16来测试
③多项式,用于计算CRC16时的多项式,这个可以后面在生成的代码里面直接改。
④计算时的初始值,软件计算代码那边对应的是 initialValue 参数。

配置完成后生成代码

\Core\Src 路径下找到生成的工程里面的 crc.c文件
在以下代码中修改多项式的参数:
多项式参数,根据多项式公式算成对应的 16进制值然后赋值。
void MX_CRC_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN CRC_Init 0 *//* USER CODE END CRC_Init 0 *//* USER CODE BEGIN CRC_Init 1 *//* USER CODE END CRC_Init 1 */hcrc.Instance = CRC;hcrc.Init.DefaultPolynomialUse = DEFAULT_POLYNOMIAL_DISABLE;hcrc.Init.DefaultInitValueUse = DEFAULT_INIT_VALUE_DISABLE;hcrc.Init.GeneratingPolynomial = 0x1021; //在这里修改多项式hcrc.Init.CRCLength = CRC_POLYLENGTH_16B;hcrc.Init.InitValue = 0xFFFF; //在这里修改初始值hcrc.Init.InputDataInversionMode = CRC_INPUTDATA_INVERSION_NONE;hcrc.Init.OutputDataInversionMode = CRC_OUTPUTDATA_INVERSION_DISABLE;hcrc.InputDataFormat = CRC_INPUTDATA_FORMAT_BYTES;if (HAL_CRC_Init(&hcrc) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN CRC_Init 2 *//* USER CODE END CRC_Init 2 */}
多项式值的计算或获取
直接获取:http://www.ip33.com/crc.html
可以通过以上网站直接计算CRC值,和获取对应多项式的16进制值。
如这次实验使用的多项式: CRC-16/CCITT : x16 + x12 + x5 + 1

自己计算:CRC-16/CCITT : x16 + x12 + x5 + 1
x16 + x12 + x5 + 1: 表示的是一个二进制数, x16表示第16位是1, x12表示第12位是1,x5表示第5位是1,其余的位置都是0。 二进制位值是从0开始计数。对应二进制值如下
x16 + x12 + x5 = 1 0001 0000 0010 0000 = 0x11020
x16 + x12 + x5 + 1 = 0x11020 +1 = 0x11021
由于是CRC16 所以取2个字节值 = 0x1021
3.CRC 库函数
参考链接:https://blog.csdn.net/usjjjsj/article/details/141832938
uint32_t HAL_CRC_Accumulate(CRC_HandleTypeDef *hcrc, uint32_t pBuffer[], uint32_t BufferLength)
以上一次CRC校验的结果作为初始值继续进行校验 (适用于连续多次校验的第2、3、4... ...次)
*hcrc: 指向 CRC_HandleTypeDef CRC 校验总控制结构体的指针
pBuffer:待校验的数据
BufferLength:待校验的数据长度
返回值:校验结果
该函数在第一使用时需要调用HAL_CRC_Calculate,计算出第一次数据的校验位,然后由第一位的数据位的校验位作为下一位的的初始值。计算出最后一位的数据位作为整个传递数据的校验位。
uint32_t HAL_CRC_Calculate(CRC_HandleTypeDef *hcrc, uint32_t pBuffer[], uint32_t BufferLength)
使用默认初始值进行校验计算 (适用于单次校验 或 多次校验的第一次)
该函数一次性将全部数据的校验位检测出来,且初值仍为0xFFFFFFFF,或者CRC初始化时配置的初始值。
HAL_CRC_StateTypeDef HAL_CRC_GetState(CRC_HandleTypeDef *hcrc)
获取状态的函数
HAL_CRC_StateTypeDef HAL_CRC_GetState(CRC_HandleTypeDef *hcrc
返回值:CRC校验总控制结构体内的 State 值
HAL_CRC_STATE_RESET 尚未初始化
HAL_CRC_STATE_READY 初始化并准备使用
HAL_CRC_STATE_BUSY 忙
HAL_CRC_STATE_TIMEOUT 超时
HAL_CRC_STATE_ERROR 错误
4.CRC计算
经过以上配置后,通过软件计算的CRC和硬件计算的CRC将获得相同的结果,如果有高低字节不同,可以自己调整一下。
HAL_CRC_Calculate(); //硬件计算
calculateCRC(); //软件计算,文章开始有对应的代码。
网站在线计算可作计算结果的对照:http://www.ip33.com/crc.html

感谢这两位博主的文章,在这两份文章的帮助下我成功的通过硬件CRC计算出了正确的值。
https://blog.csdn.net/usjjjsj/article/details/141832938
https://blog.csdn.net/13011803189/article/details/122366072
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