03_ACS550变频器RS485Modbus通信-CRC校验

Modbus CRC校验

Modbus采用的为CRC校验方式，生成16位的校验码，但是不同的协议CRC16采用的校验方式是有所区别的。

对于CRC16而言，不同的协议之间可能会有如下的不同。

多项式选择的不同。例如Modbus使用的多项式为0x8005,CCITT使用的多项式为0x1021。

初始值的不同。例如Modbus协议CRC结果寄存器装载的初始值为0xFFFF,CCITT协议CRC结果寄存器装载的初始值为0x0000。

结果异或值的不同。例如Modbus协议计算的CRC结果需要异或0x0000，DNP协议结果需要异或0xFFFF。

输入数据反转。不同协议要求可能不同，Modbus要求待测数据的每个字节需要按位反转，例如字节01111001需要反转为10011110，即高低位调换，第0位和第7位进行调换。每一个字节在进行计算的时候都需要首先进行反转。

输出数据反转。Modbus要求在计算结果之后，异或输出之前，整个数据是否按位反转。这个与输入数据的按字节进行反转有所区别，这个是将计算出来的CRC值（16位）高低位调换，即第0位和15位进行调换。 最后再与结果异或值中需要异或的数据进行异或，即为我们需要的校验码。

Modbus CRC校验 C代码

CRC校验的方法具体实现就不进行详细的介绍了，贴一段Modbus CRC校验的C代码供参考。

#define CRC16 0x8005

//CRC校验
unsigned int CalculateCRC(char* msg,int length)
{
//定义一个16位的寄存器存储计算结果
Uint16 CRC16_REGS = 0xFFFF;
int i;
if((msg == 0) || (length == 0))
{
return 0;
}

for(i = 0 ; i < length ; i++)
{
//循环冗余计算
//对输入的数据按位取反（第0位和第7位对调）
CRC16_REGS = CalculateByte(CRC16_REGS,ReverseBit(msg[i],8));
}
//异或输出之前，整个数据是否按位反转
CRC16_REGS = ReverseBit(CRC16_REGS,16);
//返回计算的结果
CRC16_REGS = CRC16_REGS ^ 0x0000;
return CRC16_REGS;
}

//CRC某一字节的校验
unsigned int CalculateByte(Uint16 crc, char b)
{
int i;
//第一次进入相当于将数据拷贝到CRC寄存器中
//之后每次进入进行异或计算相当于将新字节中的数据与之前的余数进行关联
//进行运算的时候每个字节运算都会进行移位，8次之后剩下的余数都为与0进行运算的结果
//新数据与该值进行运算，则当前CRC寄存器中的数据即为正确进行运算的结果
crc = crc ^ ((int)b << 8);

for(i = 0 ; i < 8 ; i++ )
{
if(crc & 0x8000)
{
//先移位再计算或者是先计算再移位是不相同的
//先进行移位是因为除数省略了最高位，16位的除数实际为17位，
//当判断首位是否为1，如果为1，则进行移位，相当于将最高位已经进行了运算，结果为0进行移位
//然后用寄存器中剩余的15+1位（新移入的0）与除数进行计算
crc = (crc << 1) ^ CRC16;
}
else
{
crc = crc << 1 ; //当首位为0时往后移位
}
}
return crc & 0xFFFF ; //返回该字节的CRC计算结果
}

//位反转，num为需要反转的数据，length为需要反转的长度8/16/32
unsigned int ReverseBit(unsigned int num,int length){
unsigned int result = 0;
int i;
for(i = 0;i<length;i++){
result = result << 1;
result |= num & 1;
num = num >> 1;
}
return result;
}

使用的时候如下所示：

...

CRC = CalculateCRC((char*)&acs_data, 6);
//计算结果高低位需要置换一次，例如C8 09 发送的时候应该为09 C8
acs_data.CRCL = CRC >> 8 ;
acs_data.CRCH = CRC & 0x00FF;

...

CRC在线校验

最后附上一个CRC在线计算的网站：

CRC在线计算

总结

至此，ACS550变频器通过RS485 Modbus协议进行通信的文章完结，由于个人水平有限，不免有理解错误或者不到位的地方，忘能够批评指正。仅希望能够对初接触ACS550或者该类型变频器的朋友能有一些参考作用，避免少走弯路。