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Calcul du CRC Modbus RTU 16

J'implémente un logiciel permettant de lire et d'écrire des données dans un protocole Modbus RTU via un port série. Pour cela, je dois calculer les deux octets CRC à la fin de la chaîne d'octets, mais je suis incapable de le faire.

En cherchant sur le Web, j'ai trouvé deux fonctions qui semblent calculer correctement le CRC:

Word CRC16 (const BYTE *nData, Word wLength)
{
    static const Word wCRCTable[] = {
       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 };

    BYTE nTemp;
    Word wCRCWord = 0xFFFF;

    while (wLength--)
    {
        nTemp = *nData++ ^ wCRCWord;
        wCRCWord >>= 8;
        wCRCWord  ^= wCRCTable[nTemp];
    }
    return wCRCWord;
} // End: CRC16

Et

uint CRC16_2(QByteArray buf, int len)
{
  uint crc = 0xFFFF;

  for (int pos = 0; pos < len; pos++)
  {
    crc ^= (uint)buf[pos];          // XOR byte into least sig. byte of crc

    for (int i = 8; i != 0; i--) {    // Loop over each bit
      if ((crc & 0x0001) != 0) {      // If the LSB is set
        crc >>= 1;                    // Shift right and XOR 0xA001
        crc ^= 0xA001;
      }
      else                            // Else LSB is not set
        crc >>= 1;                    // Just shift right
    }
  }
  // Note, this number has low and high bytes swapped, so use it accordingly (or swap bytes)
  return crc;
}

Le problème est que je suis censé obtenir deux octets hexadécimaux en tant que numéros CRC, alors que cette fonction renvoie une valeur entière. Par exemple, pour "01" (1 octet), je devais obtenir un "7E80" pendant que je recevais "21695" et je ne parvenais pas à convertir les données en hexa.

Ma question est donc la suivante: comment passer du résultat entier au résultat hexadécimal nécessaire? J'ai essayé quelques options, sans succès.

Je suis content pour toute aide,

Momergil.

Note: J'utilise Qt, donc si on pouvait trouver une solution implémentant QByteArray ou un autre code convivial pour Qt, je serais heureux. De toute façon, une solution n'utilisant pas Qt, C ou C++ est inutile: P

c++qthexmodbuscrc16
10
Momergil

Selon MODBUS sur les spécifications de ligne série et le guide d'implémentation V1.02 , le CRC est envoyé en petit-endian (octet faible en premier).

Cependant, je ne sais pas du tout comment vous avez eu besoin d'octets hexadécimaux pour le CRC. MODBUS RTU est un protocole binaire, et le CRC est envoyé sous la forme de deux octets et non de quatre chiffres hexadécimaux!

Voici comment procéder, à l'aide de la fonction CRC16 que vous avez fournie.

QByteArray makeRTUFrame(int slave, int function, const QByteArray & data) {
    Q_ASSERT(data.size() <= 252);
    QByteArray frame;
    QDataStream ds(&frame, QIODevice::WriteOnly);
    ds.setByteOrder(QDataStream::LittleEndian);
    ds << quint8(slave) << quint8(function);
    ds.writeRawData(data.constData(), data.size());
    int const crc = CRC16((BYTE*)frame.constData(), frame.size());
    ds << quint16(crc);
    return frame;
}
5
Kuba Ober
unsigned int CRC16_2(unsigned char *buf, int len)
{  
  unsigned int crc = 0xFFFF;
  for (int pos = 0; pos < len; pos++)
  {
  crc ^= (unsigned int)buf[pos];    // XOR byte into least sig. byte of crc

  for (int i = 8; i != 0; i--) {    // Loop over each bit
    if ((crc & 0x0001) != 0) {      // If the LSB is set
      crc >>= 1;                    // Shift right and XOR 0xA001
      crc ^= 0xA001;
    }
    else                            // Else LSB is not set
      crc >>= 1;                    // Just shift right
    }
  }

  return crc;
}

je suis un peu un noob moi-même, mais

j'ai utilisé le code u fourni et testé moi-même, et comme vous l'avez dit, cela n'a pas fonctionné correctement, mais j'ai alors réalisé qu'il passait des caractères hexadécimaux.

j'ai même calculé un échantillon à la main pour vérifier.

7
Adam Lam

J'ai essayé d'utiliser le premier exemple de code que vous avez posté ici (celui qui utilise un tableau) et j'ai découvert qu'il y avait une erreur en utilisant index. Pour que le code fonctionne correctement, vous devez accéder à la table dans la zone limitée par sa taille.

wCRCWord  ^= wCRCTable[(nTemp & 0xFF)];

Ainsi, tout le code qui renvoie la valeur correcte de CRC16 pour MODBUS est répertorié ci-dessous. Le nombre renvoyé a déjà échangé les octets Lo et Hi.

Word CRC16 (const BYTE *nData, Word wLength)
{
    static const Word wCRCTable[] = {
    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 };

    BYTE nTemp;
    Word wCRCWord = 0xFFFF;

    while (wLength--)
    {
        nTemp = *nData++ ^ wCRCWord;
        wCRCWord >>= 8;
        wCRCWord  ^= wCRCTable[(nTemp & 0xFF)];
    }
    return wCRCWord;
} // End: CRC16
2
Michal Fiala

Voici mes deux cents . La première chose que vous ne pouvez pas retourner deux valeurs à une fonction afin 

  1. Ajoute deux valeurs au tableau (n'oubliez pas de supprimer const) 
  2. Retourne une structure contenant ces deux valeurs.

  3. Proccess renvoie la valeur suivante

    Word n = CRC16(nData,wLength);
Word x = (0xFF00&n)>>8,y=0x00FF&n;
printf("0x%04x\n", n); // to check original value
printf("0x%02x\t0x%02x\n",x,y); // to check separated values

Essayez ceci et faites le moi savoir.

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Devidas