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unit Main;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Memo1: TMemo;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Label3: TLabel;
GenPoly8Edit: TEdit;
GenPoly16Edit: TEdit;
GenPoly32Edit: TEdit;
TestCRC8Btn: TButton;
TestCRC16Btn: TButton;
TestCRC32Btn: TButton;
CalCRC8Btn: TButton;
CalCRC16Btn: TButton;
CalCRC32Btn: TButton;
CRC8ResultEdit: TEdit;
CRC16ResultEdit: TEdit;
CRC32ResultEdit: TEdit;
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure TestCRC16BtnClick(Sender: TObject);
procedure TestCRC8BtnClick(Sender: TObject);
procedure TestCRC32BtnClick(Sender: TObject);
procedure CalCRC16BtnClick(Sender: TObject);
procedure CalCRC8BtnClick(Sender: TObject);
procedure CalCRC32BtnClick(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
// 生成多项式的值（多项式因子）
// 注意：CRC16是数据流的高位先计算，多项式因子不变
// 而CRC32和CRC8都是数据流的低位先计算，所以多项式因子的高/低位对调
// 比如CRC32由$04C11DB7变为$EDB88320，CRC8由$31变为$8C
GenPoly32: DWord; // CRC-32 = X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+1
// 00000100 11000001 00011101 10110111($04C11DB7) 低位先行($EDB88320)
GenPoly16: Word; // CRC-CCITT16 = X16+X12+X5+1, 00010000 00100001($1021) 高位先行
// CRC-16 = X16+X15+X2+1, 10000000 00000101($8005) 高位先行
GenPoly8: Byte; // CRC-8 = X8+X5+X4+1, 00110001($31) 低位先行($8C)
GenPoly4: Byte; // CRC-4 = X4+X1+1, 0011($03)
CRC32Tab: array [0..255] of DWord; // CRC32快速计算查表
CRC16Tab: array [0..255] of Word; // CRC16快速计算查表
CRC8Tab : array [0..255] of Byte; // CRC8 快速计算查表
implementation
{$R *.DFM}
///////////////////////////////////////////////////////////
// 16位CRC：按位计算，速度最慢，占用空间最少
// 注：数据流是高位先行
///////////////////////////////////////////////////////////
function CalCRC16(data, crc, genpoly: Word): Word;
var i: Integer;
begin
// 方法1：摘自XMODEM协议
crc := crc xor (data shl 8);
for i:=0 to 7 do
if (crc and $8000) <> 0 then // 只测试最高位
crc := (crc shl 1) xor genpoly // 最高位为1，移位和异或处理
else crc := crc shl 1; // 否则只移位（乘2）
Result := crc;
{
// 方法2：算法有些不同，但结果相同
data := data shl 8; // 移到高字节
for i:=7 downto 0 do
begin
if ((data xor crc) and $8000) <> 0 then // 只测试最高位
crc := (crc shl 1) xor genpoly // 最高位为1，移位和异或处理
else crc := crc shl 1; // 否则只移位（乘2）
data := data shl 1; // 处理下一位
end;
Result := crc;
// 方法3：摘自<>
for i:=7 downto 0 do
begin
if (crc and $8000) <> 0 then
crc := (crc*2) xor genpoly // 余式CRC乘以2再求CRC
else crc := crc*2;
if (data and (1 shl i)) <> 0 then
crc := crc xor genpoly; // 再加上本位的CRC
end;
Result := crc;
}
{
; MCS51的CRC-16计算函数(多项式因子为$1021, 高位先行)
; 调用：CRC16H/CRC16L=原CRC16值(16位，初始值为0000h)，A=待计算数据(8位)
; 结果：CRC16H/CRC16L=计算后的CRC16值(16位)
CalCRC16:
push 00h ; Save R0
push acc ; Save Acc
mov r0,#08 ; 8 Bits In A Byte
xrl CRC16H,a ; CRC16H ^= Data
lp1: clr c ; 0 Into Low Bit
mov a,CRC16L ; CRC16H/CRC16L <<= 1
rlc a
mov CRC16L,a
mov a,CRC16H
rlc a
mov CRC16H,a
jnc lp2 ; Skip If Bit 15 Wasn't Set
xrl CRC16H,#10h ; CRC16H/CRC16L ^= $1021
xrl CRC16L,#21h
lp2: djnz r0,lp1 ; Repeat R0 More Times
pop acc ; Recover Acc
pop 00h ; Recover R0
ret
}
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 16位CRC：生成CRC16表(256项)，用于快速查表计算
// 在程序初始化时就先调用，预先生成CRC16Tab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure InitCRC16Tab(genpoly: DWord);
var i: Integer;
begin
for i:=0 to 255 do
CRC16Tab[i] := CalCRC16(i,0,genpoly);
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 16位CRC：通过查表快速计算，速度快，占用空间多
// 要预先生成CRCTab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
function QuickCRC16(data, crc: Word): Word;
begin
// 方法1：按字节计算CRC，通过查表(256项)快速计算
// 速度最快，占用空间最多，需要256项数据的表格空间
crc := CRC16Tab[(crc shr 8) xor data] xor (crc shl 8);
Result := crc;
{
// 方法2：按半字节计算CRC，通过查表(16项)快速计算
// 速度比较快，占用空间也比较少，只需要表格的前16项数据
crc := CRCTab[(crc shr 12) xor (data shr 4)] xor (crc shl 4);
crc := CRCTab[(crc shr 12) xor (data and $0F)] xor (crc shl 4);
Result := crc;
}
{
; MCS51的CRC-16快速查表计算函数
; 要预先生成CRC16查表数据，起始地址CRC16Tab，按高/低字节顺序存放(512字节)
; 调用：CRC16H/CRC16L=原CRC16值(16位，初始值为0000h)，A=待计算数据(8位)
; 结果：CRC16H/CRC16L=计算后的CRC16值(16位)
QuickCRC16:
push dph ; Save DPH
push dpl ; Save DPL
push acc ; Save Acc
mov dptr,#CRC16Tab ; Point To Table
xrl a,CRC16H ; XOR High Of CRC With Character
call UTIL_ADCAD ; Add 'A' To 'DPTR'
call UTIL_ADCAD ; Add 'A' To 'DPTR' (Yes, Twice)
clr a ; Get High Byte From Table Entry
movc a,@a+dptr
xrl a,CRC16L ; XOR With Low
mov CRC16H,a ; Store To High Of CRC
clr a ; Get Low Byte From Table Entry
inc dptr
movc a,@a+dptr
mov CRC16L,a ; Store To Low Of CRC
pop acc ; Recover Acc
pop dpl ; Recover DPL
pop dph ; Recover DPH
ret
}
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 8位CRC：按位计算，速度最慢，占用空间最少
// 注：数据流是低位先行，与16位CRC相反
///////////////////////////////////////////////////////////
function CalCRC8(data, crc, genpoly: Byte): Byte;
var i: Integer;
begin
// 方法1：摘自XMODEM协议, 模仿CRC16计算方法, 但是低位先行
crc := crc xor data;
for i:=0 to 7 do
if (crc and $01) <> 0 then // 只测试最低位
crc := (crc shr 1) xor genpoly // 最低位为1，移位和异或处理
else crc := crc shr 1; // 否则只移位（除2）
Result := crc;
{
// 方法2：算法有些不同，但结果相同
for i:=0 to 7 do
begin
if ((data xor crc) and $01) <> 0 then // 只测试最低位
crc := (crc shr 1) xor genpoly // 最低位为1，移位和异或处理
else crc := crc shr 1; // 否则只移位（除2）
data := data shr 1; // 处理下一位
end;
Result := crc;
}
{
; MCS51的CRC-8计算函数(多项式因子为$8C, 低位先行)
; 调用：B=原CRC8值(8位，初始值为00h)，A=待计算数据(8位)
; 结果：B=计算后的CRC8值(8位)
CalCRC8:
push 00h ; Save R0
push acc ; Save Acc
mov r0,#08 ; 8 Bits In A Byte
xrl b,a ; CRC8 ^= Data
lp1: clr c ; 0 Into High Bit
mov a,b ; CRC8 >>= 1
rrc a
mov b,a
jnc lp2 ; Skip If Bit 0 Wasn't Set
xrl b,#8Ch ; CRC8 ^= $8C
lp2: djnz r0,lp1 ; Repeat R0 More Times
pop acc ; Recover Acc
pop 00h ; Recover R0
ret
}
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 8位CRC：生成CRC8表(256项)，用于快速查表计算
// 在程序初始化时就先调用，预先生成CRC8Tab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure InitCRC8Tab(genpoly: DWord);
var i: Integer;
begin
for i:=0 to 255 do
CRC8Tab[i] := CalCRC8(i,0,genpoly);
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 8位CRC：通过查表快速计算，速度快，占用空间多
// 注：数据流是低位先行，与16位CRC相反
// 要预先生成CRC8Tab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
function QuickCRC8(data, crc: Byte): Word;
begin
crc := CRC8Tab[crc xor data];
Result := crc;
{
; MCS51的CRC-8快速查表计算函数
; 要预先生成CRC8查表数据，起始地址CRC8Tab，按顺序存放(256字节)
; 调用：B=原CRC8值(8位，初始值为00h)，A=待计算数据(8位)
; 结果：B=计算后的CRC8值(8位)
QuickCRC8:
push dph ; Save DPH
push dpl ; Save DPL
push acc ; Save Acc
mov dptr,#CRC8Tab ; Point To Table
xrl a,b ; XOR In CRC
movc a,@a+dptr ; Get New CRC Byte
mov b,a ; Store Back
pop acc ; Recover Acc
pop dpl ; Recover DPL
pop dph ; Recover DPH
ret
}
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 32位CRC：按位计算，速度最慢，占用空间最少
// 注：数据流是低位先行，与16位CRC相反
///////////////////////////////////////////////////////////
function CalCRC32(data, crc, genpoly: DWord): DWord;
var i: Integer;
begin
// 方法1：摘自XMODEM协议, 模仿CRC16计算方法, 但是低位先行
crc := crc xor data;
for i:=0 to 7 do
if (crc and $01) <> 0 then // 只测试最低位
crc := (crc shr 1) xor genpoly // 最低位为1，移位和异或处理
else crc := crc shr 1; // 否则只移位（除2）
Result := crc;
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 32位CRC：生成CRC32表(256项)，用于快速查表计算
// 在程序初始化时就先调用，预先生成CRC32Tab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure InitCRC32Tab(genpoly: DWord);
var i: Integer;
begin
for i:=0 to 255 do
CRC32Tab[i] := CalCRC32(i,0,genpoly);
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 32位CRC：通过查表快速计算，速度快，占用空间多
// 注：数据流是低位先行，与16位CRC相反
// 要预先生成CRC32Tab[256]查表数据
///////////////////////////////////////////////////////////
function QuickCRC32(data, crc: DWord): DWord;
begin
crc := CRC32Tab[Byte(crc xor data)] xor (crc shr 8);
Result := crc;
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 初始化
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
GenPoly8 := StrToInt(GenPoly8Edit.Text);
InitCRC8Tab(GenPoly8); // 先生成CRC8表(256项)，用于快速查表计算
GenPoly16 := StrToInt(GenPoly16Edit.Text);
InitCRC16Tab(GenPoly16); // 先生成CRC16表(256项)，用于快速查表计算
GenPoly32 := StrToInt(GenPoly32Edit.Text);
InitCRC32Tab(GenPoly32); // 先生成CRC32表(256项)，用于快速查表计算
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 测试比较CRC16/CRC8/CRC32的不同算法
// 若CRC初始值为0，则结果与快速查表表格数据相同
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure TForm1.TestCRC16BtnClick(Sender: TObject);
var data, crc, crcstart: Word;
begin
crcstart := $1234; // $0000;
Memo1.Clear;
Memo1.Lines.Add('16bit CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := CalCRC16(data,crcstart,GenPoly16); // 按位计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 4) + ' ';
end;
Memo1.Lines.Add('');
Memo1.Lines.Add('16bit Quick CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := QuickCRC16(data,crcstart); // 按字节查表计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 4) + ' ';
end;
end;
procedure TForm1.TestCRC8BtnClick(Sender: TObject);
var data, crc, crcstart: Byte;
begin
crcstart := $12; // $00
Memo1.Clear;
Memo1.Lines.Add('8bit CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := CalCRC8(data,crcstart,GenPoly8); // 按位计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 2) + ' ';
end;
Memo1.Lines.Add('');
Memo1.Lines.Add('8bit Quick CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := QuickCRC8(data,crcstart); // 按字节查表计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 2) + ' ';
end;
end;
procedure TForm1.TestCRC32BtnClick(Sender: TObject);
var data, crc, crcstart: DWord;
begin
crcstart := $12345678; // $00000000;
Memo1.Clear;
Memo1.Lines.Add('32bit CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := CalCRC32(data,crcstart,GenPoly32); // 按位计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 8) + ' ';
end;
Memo1.Lines.Add('');
Memo1.Lines.Add('32bit Quick CRC');
for data:=0 to 255 do
begin
crc := QuickCRC32(data,crcstart); // 按字节查表计算CRC
Memo1.Text := Memo1.Text + IntToHex(crc, 8) + ' ';
end;
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 从文本字串中分解出16进制的数据，返回这些8位数据组成的字串
// 文本字串分解规则：
// 1.数据是用16进制表示的8位数据(如FC,3D等)
// 2.每个数据只取最后两个16进制字符，如1F3D只取3D，前面多余部分抛弃
// 3.每个数据之间用空格或回车换行等格式符号隔开
///////////////////////////////////////////////////////////
function GetDataFromText(str: String): String;
var i, p1, p2: Integer;
begin
Result := '';
while str <> '' do
begin
i := 0;
p1 := Pos(' ',str);
p2 := Pos(#13#10,str);
if p1=1 then // 空格在最前面
begin Delete(str,1,1); continue; end;
if p2=1 then // #13#10在最前面
begin Delete(str,1,2); continue; end;
if (p1=0) and (p2=0) and (str<>'') then // 都没有找到，结束
begin
i := StrToIntDef('$'+str,0);
Delete(str,1,Length(str));
end;
if ((p1>0) and (p2=0)) or // 找到空格
((p1>0) and (p2>0) and (p10)) or // 找到#13#10
((p1>0) and (p2>0) and (p1>p2)) then // 或都找到，但空格在后
begin
i := StrToIntDef('$'+Copy(str,1,p2-1),0);
Delete(str,1,p2+1);
end;
Result := Result + Chr(i); // 8位数据转为字符
end; // while
end;
///////////////////////////////////////////////////////////
// 计算一组数据的CRC16/CRC8/CRC32结果
// 数据来源于文本框中的数据字串
///////////////////////////////////////////////////////////
procedure TForm1.CalCRC16BtnClick(Sender: TObject);
var
i: Integer;
databuf: String;
data, crc: Word;
begin
databuf := GetDataFromText(Memo1.Text); // 从文本中读取数据
crc := 0; // CRC初始值
for i:=1 to Length(databuf) do
begin
data := Ord(databuf[i]); // 字符转为8位数据
crc := CalCRC16(data,crc,GenPoly16); // 按位计算CRC
// crc := QuickCRC16(data,crc); // 快速查表计算CRC
end;
CRC16ResultEdit.Text := 'CRC16 = ' + IntToHex(crc,4); // 显示结果
end;
procedure TForm1.CalCRC8BtnClick(Sender: TObject);
var
i: Integer;
databuf: String;
data, crc: Byte;
begin
databuf := GetDataFromText(Memo1.Text); // 从文本中读取数据
crc := 0; // CRC初始值
for i:=1 to Length(databuf) do
begin
data := Ord(databuf[i]); // 字符转为8位数据
crc := CalCRC8(data,crc,GenPoly8); // 按位计算CRC
// crc := QuickCRC8(data,crc); // 快速查表计算CRC
end;
CRC8ResultEdit.Text := 'CRC8 = ' + IntToHex(crc,2); // 显示结果
end;
procedure TForm1.CalCRC32BtnClick(Sender: TObject);
var
i: Integer;
databuf: String;
data, crc: DWord;
begin
databuf := GetDataFromText(Memo1.Text); // 从文本中读取数据
crc := 0; // CRC初始值
for i:=1 to Length(databuf) do
begin
data := Ord(databuf[i]); // 字符转为8位数据
crc := CalCRC32(data,crc,GenPoly32); // 按位计算CRC
// crc := QuickCRC32(data,crc); // 快速查表计算CRC
end;
CRC32ResultEdit.Text := 'CRC32 = ' + IntToHex(crc,8); // 显示结果
end;
end.