各种编码中使用到的工具类

工具类

在这个工具类中我会添加一些使用到的工具放在这里面，这里面的代码很多时来自网上的，自己进行了部分的更改，持续更新。

1、Modbus Rtu CRC16校验码实现

1.1、Modbus Rtu CRC16 表格法实现 g(x) = x^16 + x^15 + x^2 + x^0

/* CRC余式表 */
const uint32_t crc_table[256] = {0x0000, 0xc0c1, 0xc181, 0x0140, 0xc301, 0x03c0, 0x0280, 0xc241,0xc601, 0x06c0, 0x0780, 0xc741, 0x0500, 0xc5c1, 0xc481, 0x0440,0xcc01, 0x0cc0, 0x0d80, 0xcd41, 0x0f00, 0xcfc1, 0xce81, 0x0e40,0x0a00, 0xcac1, 0xcb81, 0x0b40, 0xc901, 0x09c0, 0x0880, 0xc841,0xd801, 0x18c0, 0x1980, 0xd941, 0x1b00, 0xdbc1, 0xda81, 0x1a40,0x1e00, 0xdec1, 0xdf81, 0x1f40, 0xdd01, 0x1dc0, 0x1c80, 0xdc41,0x1400, 0xd4c1, 0xd581, 0x1540, 0xd701, 0x17c0, 0x1680, 0xd641,0xd201, 0x12c0, 0x1380, 0xd341, 0x1100, 0xd1c1, 0xd081, 0x1040,0xf001, 0x30c0, 0x3180, 0xf141, 0x3300, 0xf3c1, 0xf281, 0x3240,0x3600, 0xf6c1, 0xf781, 0x3740, 0xf501, 0x35c0, 0x3480, 0xf441,0x3c00, 0xfcc1, 0xfd81, 0x3d40, 0xff01, 0x3fc0, 0x3e80, 0xfe41,0xfa01, 0x3ac0, 0x3b80, 0xfb41, 0x3900, 0xf9c1, 0xf881, 0x3840,0x2800, 0xe8c1, 0xe981, 0x2940, 0xeb01, 0x2bc0, 0x2a80, 0xea41,0xee01, 0x2ec0, 0x2f80, 0xef41, 0x2d00, 0xedc1, 0xec81, 0x2c40,0xe401, 0x24c0, 0x2580, 0xe541, 0x2700, 0xe7c1, 0xe681, 0x2640,0x2200, 0xe2c1, 0xe381, 0x2340, 0xe101, 0x21c0, 0x2080, 0xe041,0xa001, 0x60c0, 0x6180, 0xa141, 0x6300, 0xa3c1, 0xa281, 0x6240,0x6600, 0xa6c1, 0xa781, 0x6740, 0xa501, 0x65c0, 0x6480, 0xa441,0x6c00, 0xacc1, 0xad81, 0x6d40, 0xaf01, 0x6fc0, 0x6e80, 0xae41,0xaa01, 0x6ac0, 0x6b80, 0xab41, 0x6900, 0xa9c1, 0xa881, 0x6840,0x7800, 0xb8c1, 0xb981, 0x7940, 0xbb01, 0x7bc0, 0x7a80, 0xba41,0xbe01, 0x7ec0, 0x7f80, 0xbf41, 0x7d00, 0xbdc1, 0xbc81, 0x7c40,0xb401, 0x74c0, 0x7580, 0xb541, 0x7700, 0xb7c1, 0xb681, 0x7640,0x7200, 0xb2c1, 0xb381, 0x7340, 0xb101, 0x71c0, 0x7080, 0xb041,0x5000, 0x90c1, 0x9181, 0x5140, 0x9301, 0x53c0, 0x5280, 0x9241,0x9601, 0x56c0, 0x5780, 0x9741, 0x5500, 0x95c1, 0x9481, 0x5440,0x9c01, 0x5cc0, 0x5d80, 0x9d41, 0x5f00, 0x9fc1, 0x9e81, 0x5e40,0x5a00, 0x9ac1, 0x9b81, 0x5b40, 0x9901, 0x59c0, 0x5880, 0x9841,0x8801, 0x48c0, 0x4980, 0x8941, 0x4b00, 0x8bc1, 0x8a81, 0x4a40,0x4e00, 0x8ec1, 0x8f81, 0x4f40, 0x8d01, 0x4dc0, 0x4c80, 0x8c41,0x4400, 0x84c1, 0x8581, 0x4540, 0x8701, 0x47c0, 0x4680, 0x8641,0x8201, 0x42c0, 0x4380, 0x8341, 0x4100, 0x81c1, 0x8081, 0x4040,
};//查表法计算crc
uint16_t Crc16_Continuee(uint8_t *ptr, uint32_t len)
{uint16_t crc = 0xFFFF;while(len--) {crc = (crc >> 8) ^ crc_table[(crc ^ *ptr++) & 0xff];}    return (crc);
}

1.2 、Modbus Rtu CRC16 直接法法实现

/*** 获取校验码* @param ptr 材料数组* @param len 长度* @return 校验码*/
uint16_t Crc16_Continue(uint8_t *ptr, int len) {uint32_t i;uint16_t crc = 0xFFFF;while (len--) {crc ^= *ptr++;//将ptr数组中的前len个数据异或得到crcfor (i = 0; i < 8; ++i) {if (crc & 1) //如果crc最后一位为1时crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;elsecrc = (crc >> 1);}}return crc;
}

这个文章比较详细：文章1

对应的CRC标准：

其中文章中的代码如下：

#define POLY        0x1021
/*** Calculating CRC-16 in 'C'* @para addr, start of data* @para num, length of data* @para crc, incoming CRC*/
uint16_t crc16(unsigned char *addr, int num, uint16_t crc)
{int i = 0;for (; num > 0; num--)              /* Step through bytes in memory */{crc = crc ^ (*addr++ << 8);     /* Fetch byte from memory, XOR into CRC top byte*/for (i = 0; i < 8; i++)             /* Prepare to rotate 8 bits */{if (crc & 0x8000)            /* b15 is set... */crc = (crc << 1) ^ POLY;    /* rotate and XOR with polynomic */else                          /* b15 is clear... */crc <<= 1;                  /* just rotate */}                             /* Loop for 8 bits */crc &= 0xFFFF;                  /* Ensure CRC remains 16-bit value */}                               /* Loop until num=0 */return(crc);                    /* Return updated CRC */
}

1.3 、使用lua直接法实现

-- Modbus_RTU CRC16校验码计算
-- Data:需要校验的数据
local function CRC16_MODBUS(Data)local DataLen = #Datalocal CRCin = 0xFFFFlocal CRCData = 0for j=1,DataLen,1 doCRCin = (CRCin ~ Data[j]) & 0xFFFFfor i=1,8,1 doif ((CRCin & 0x0001) > 0) thenCRCin = CRCin >> 1CRCin = (CRCin ~ 0xA001) & 0xFFFFelseCRCin = CRCin >> 1endendendCRCData = (CRCin >> 8) & 0xFFCRCData = CRCData | ((CRCin & 0xFF) << 8)return CRCData
end

2、将字符串转为GB2312编码字符

//datalength 为数据长度
//s 为字符串指针
//data为GB2312编号后的字符串指针
//返回data长度#define uint8_t unsigned char
#define uint32_t unsigned intint toGB2312(uint8_t* string, uint8_t* data){uint32_t length = 0;while (*string) {if (*string >= 0x7f) {//如果大于就要使用两个字符来接收*data = *string;*(data + 1) = *(string + 1);data += 2;string += 2;length += 2;}else {//使用一个字符即可*data = *(string++);//*(data + 1) = *(s++);data += 1;length += 1;}   }return length;
}

3、g(x) = x16+x12+x5+x0的CRC16校验码

//以下均采用CRC多项式为0x1021即;Crc16计算函数g(x) = x16+x12+x5+x0
const uint16_t  crc_ta[256] = { /* CRC余式表 */0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5, 0x60c6, 0x70e7,0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b, 0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef,0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c, 0xf3ff, 0xe3de,0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485,0xa56a, 0xb54b, 0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6, 0x5695, 0x46b4,0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738, 0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc,0x48c4, 0x58e5, 0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969, 0xa90a, 0xb92b,0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96, 0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12,0xdbfd, 0xcbdc, 0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03, 0x0c60, 0x1c41,0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd, 0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49,0x7e97, 0x6eb6, 0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a, 0x9f59, 0x8f78,0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb, 0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f,0x1080, 0x00a1, 0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c, 0xe37f, 0xf35e,0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,0xb5ea, 0xa5cb, 0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8, 0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c,0x26d3, 0x36f2, 0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9, 0xb98a, 0xa9ab,0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3,0xcb7d, 0xdb5c, 0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0, 0x2ab3, 0x3a92,0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d, 0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9,0x7c26, 0x6c07, 0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba, 0x8fd9, 0x9ff8,0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74, 0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
};/*** @brief CRC校验，适用于要校验的数据是连续的** @param ptr 参与crc校验的数据* @param len ptr的数据长度* @return unsigned short 校验码*/
uint16_t Crc16_Continue(uint8_t* ptr, uint16_t len)
{uint16_t crc;uint8_t  da;crc = 0;while (len-- != 0){da = (uint8_t)(crc / 256); // 以8位二进制数的形式暂存CRC的高8位 crc <<= 8; //左移8位，相当于CRC的低8位乘以 crc ^= crc_ta[da ^ *ptr]; // 高8位和当前字节相加后再查表求CRC ，再加上以前的CRC ptr++;}return(crc);
}/*** @brief 适用用数据不连续的CRC校验** @param old_crc 某一段数据获取到的CRC校验码* @param ptr 参与CRC校验的数据数组* @param len ptr数据数组的长度* @return uint16_t 校验码*/
uint16_t Crc16_NotContinue(uint16_t old_crc, uint8_t* ptr, uint16_t len){uint16_t crc;uint8_t  da;crc = old_crc;while (len-- != 0){da = (uint8_t)(crc / 256); // 以8位二进制数的形式暂存CRC的高8位 crc <<= 8; //左移8位，相当于CRC的低8位乘以 crc ^= crc_ta[da ^ *ptr]; // 高8位和当前字节相加后再查表求CRC ，再加上以前的CRC ptr++;}return(crc);
}

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工具类

1、Modbus Rtu CRC16校验码实现

2、将字符串转为GB2312编码字符

3、g(x) = x16+x12+x5+x0的CRC16校验码

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