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java實現(xiàn)ModbusCRC16校驗的示例代碼

更新時間：2024年11月21日 08:39:06 作者：你走以后

本文介紹了使用Java實現(xiàn)ModbusCRC16校驗,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

1. 目的

電流數(shù)據(jù)采集器是RS485 Modbus協(xié)議，想通過java實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的采集，因為涉及到串口通信的CRC校驗，所以需要通過java來實現(xiàn)對采集的電流值進行校驗，確保每次讀到的電流值都是正常的。

2. 什么是ModbusCRC16校驗

Modbus協(xié)議是一種串行通信協(xié)議，被廣泛用于設(shè)備之間的通信。Modbus協(xié)議可以支持多種電氣接口和傳輸介質(zhì)，包括但不限于RS-232、RS-422、RS-485、以太網(wǎng)（TCP/IP）等。

CRC16校驗是一種基于多項式的校驗方法，其核心思想是將數(shù)據(jù)視為一個長的二進制數(shù)，通過特定的生成多項式來計算一個短的余數(shù)，這個余數(shù)就是CRC校驗碼。

3. CRC16校驗步驟

初始化：預(yù)置一個16位的寄存器為十六進制0xFFFF，稱此寄存器為CRC寄存器，多項式為0xA001。
數(shù)據(jù)處理
- 2.1 將第一個8位二進制數(shù)據(jù)（通信信息幀的第一個字節(jié)）與16位的CRC寄存器的低8位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器。
- 2.2 把CRC寄存器的內(nèi)容右移一位（朝低位）用0填補最高位，并檢查右移后的移出位。
- 2.3 如果移出位為0，繼續(xù)右移；如果移出位為1，將CRC寄存器與多項式0xA001異或。
- 2.4 重復(fù)上述步驟，直到處理完8次（即一個字節(jié)的所有位）
重復(fù)處理：重復(fù)步驟2，處理通信信息幀的下一個字節(jié)，直到所有字節(jié)處理完畢。
結(jié)果處理：最終寄存器中的值即為CRC16校驗值。

4. 代碼實現(xiàn)

 public static Byte[] CRC_calculate(byte[] data){
        int POLYNOMIAL = 0xA001;      // CRC-16/IBM 生成多項式0xA001
        int INITIAL_VALUE = 0xFFFF;   // 初始值0xFFFF
        int crc = INITIAL_VALUE;
        for (byte b : data) {  //遍歷所有的字節(jié)
            crc ^= (b & 0xFF); 
            for (int i = 8; i != 0; i--) {
                if ((crc & 0x0001) != 0) {
                    crc >>= 1;
                    crc ^= POLYNOMIAL;
                } else {
                    crc >>= 1;
                }
            }
        }
        List<Byte> list = new ArrayList<>();
        // MODBUS的低位在前
        list.add((byte) (crc & 0xff));     // 低位
        list.add((byte) (crc >> 8));       // 高位
        return list.toArray(new Byte[0]);  // 轉(zhuǎn)換為Byte數(shù)組
    }
    //主函數(shù)
    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    byte[] data = {0x01, 0x03, 0x00, 0x20, 0x00, 0x01};
    //byte[] data = {0x01, 0x03, 0x02, 0x27, 0x10}; 
        Byte[] crc = CRC_calculate(data);
        System.out.println("CRC-16 Modbus length: " + crc.length);
        System.out.println("CRC-16 Modbus1: " + String.format("%X", crc[0]));
        System.out.println("CRC-16 Modbus2: " + String.format("%X", crc[1]));
    }
}