modbus_rtu_crc计算方法

Modbus差错校验在Modbus串行通信中，根据传输模式(ASCII或RTU)的不同，差错校验域采用了不同的校验方法。

(1).ASCII模式在ASCII模式中，报文包含一个错误校验字段。

该字段由两个字符组成，其值基于对全部报文内容执行的纵向冗余校验(LongitudinalRedundancyCheck，LRC)计算的结果而来，计算对象不包括起始的冒号(：)和回车换行符号(CRLF)。

(2).RTU 模式在RTU 模式中，报文同样包含一个错误校验字段。

与ASCII模式不同的是，该字段由16个比特位共两个字节组成。

其值基于对全部报文内容执行的循环冗余校验(CyclicalRedundancyCheck，CRC)计算的结果而来，计算对象包括校验域之前的所有字节。

1.LRC 校验在ASCII模式中，消息是由特定的字符作为帧头和帧尾来分隔的。

一条消息必须以“冒号”(：)字符(ASCII码为0x3A)开始，以“回车换行”(CRLF)(ASCII码为0x0D 和0x0A)结束。

LRC 校验算法的计算范围为(：)与(CRLF)之间的字符。

从算法本质来说，LRC域自身为1个字节，即包含一个8位二进制数据，由发送设备通过LRC算法计算，并把计算值附到信息末尾。

接收设备在接收信息时，通过LRC算法重新计算值，并把计算值与LRC字段中接收的实际值进行比较。

若两者不同，则产生一个错误，返回一个异常响应帧。

即对报文中的所有相邻2个8位字节相加，丢弃任何进位，然后对结果进行二进制补码，计算出LRC值。

必须注意的是，计算LRC 校验码的时机，是在对报文中每个原始字节进行ASCII码编码之前，对每个原始字节进行LRC校验的计算操作。

生成LRC校验值的过程如下：(1)对消息帧中的全部字节相加(不包括起始“：”和结束符“CR-LF”)，并把结果送入8位数据区，舍弃进位。

(2)由0xFF(即全1)减去最终的数据值，产生1的补码(即二进制反码)。

串口通信crc校验计算
在串口通信中，CRC（循环冗余校验）是一种常用的校验方法，用于检测数据传输过程中的错误。

下面是一个简单的CRC校验计算示例，使用的是CRC-16（也称为Xmodem CRC）算法。

假设我们要发送的数据是 0x55 0x44 0x33 0x22，我们可以按照以下步骤计算CRC校验值：
1. 确定生成多项式。

在CRC-16中，常用的生成多项式是 0x1021（二进制表示为 1000000000000010000000001）。

2. 将数据左移16位，与生成多项式进行异或操作。

在本例中，数据左移后的结果为 0x55443322'00000000。

3. 将异或操作的结果与生成多项式进行模2除法，得到余数。

在本例中，余数为 0x243F（二进制表示为 1001010001111111）。

4. 将余数左移16位，与原数据拼接起来，得到CRC校验码。

在本例中，CRC校验码为 0x55443322'243F。

以上是一个简单的CRC校验计算示例，实际应用中可能需要根据具体的协议和数据进行调整。

crc计算方法CRC是循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）的简称，用于数据通信中检测数据传输中的错误。

其具有检验速度快、检验精度高等特点，因此广泛应用于各种通信协议中。

以下就是CRC计算方法的详细介绍。

1. CRC原理CRC校验采用除法运算和模2余数运算的方法，利用生成多项式G对数据进行校验，生成多项式G和数据D的长度一致，生成多项式G的最高次项系数为1，其余系数均为0。

在进行CRC校验时，需要将数据D在末尾填充一定位数的“0”，使其长度与生成多项式G一致。

然后将填充后的数据D除以生成多项式G，得到余数R，将余数R附加到输入数据D的末尾，形成校验码，发送至对方，对方接收到数据后也进行CRC校验，若余数R为0，则说明数据传输无误，否则说明数据传输存在错误。

2. CRC计算步骤（1）选择生成多项式G：生成多项式G的选择有多种方法，通常情况下会采用标准的CRC校验生成多项式，如CCITT标准的生成多项式为G(x)=x^16+x^12+x^5+1。

（2）将数据D在末尾补充r位“0”，其中r为生成多项式G的次数减一。

例如，若生成多项式G为x^16+x^12+x^5+1，则需要在数据D的末尾补充16+12+5=33位“0”。

（3）将填充后的数据D和生成多项式G转换为二进制，并将填充后的数据D 看作一个多项式。

（4）将生成多项式G左移至与数据D的最高位对齐，然后进行异或（XOR）运算。

（5）将异或后的结果右移一位，并将余数的最高位填充为0。

（6）重复上述步骤，直到生成多项式G无法再左移。

（7）将最终得到的余数R附加到输入数据D的末尾，形成校验码。

3. 示例以下示例采用16位的CRC校验生成多项式G(x)=x^16+x^12+x^5+1。

（1）假设输入数据D为0x1234（即0001001000110100）。

（2）将数据D末尾补充16+12+5=33位“0”，即D=000100100011010000000000000000000。

nodejs crc16modbus校验计算方法CRC16是一种循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）的算法，广泛应用于通信协议和数据校验中，其中CRC16 Modbus校验是Modbus协议中采用的一种CRC校验方式。

下面将介绍CRC16 Modbus校验计算方法。

CRC16 Modbus校验计算方法基于一种多项式除法算法，通过将数据进行位操作运算，从而得到CRC校验值。

以下是计算CRC16 Modbus校验的步骤：1. 初始化CRC寄存器为0xFFFF。

2. 从数据的低位开始，依次进行以下操作：2.1 将低位和CRC寄存器进行异或运算，得到结果。

2.2 将CRC寄存器右移一个位。

2.3 若上一步的结果的最低位为1，将一个特定的多项式（0xA001）与CRC寄存器进行异或运算。

2.4 重复2.1~2.3步骤，直到数据的所有位都被处理。

3. CRC寄存器的当前值即为CRC16 Modbus校验值。

下面是一个基于Node.js实现CRC16 Modbus校验的示例代码：```javascriptfunction calculateCRC16Modbus(data) {let crc = 0xFFFF;for (let i = 0; i < data.length; i++) {crc ^= data[i];for (let j = 0; j < 8; j++) {if (crc & 0x0001) {crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; // 异或的多项式0xA001} else {crc = crc >> 1;}}}return crc;}// 示例数据：[0x01, 0x02, 0x03]const data = Buffer.from([0x01, 0x02, 0x03]);const crc = calculateCRC16Modbus(data);console.log(crc.toString(16)); // 输出CRC16 Modbus校验值（十六进制格式）```上述示例代码中，calculateCRC16Modbus函数接受一个数据数组作为参数，并返回CRC16 Modbus校验值。

MODBUS_RTU 通讯协议
1、数据传输格式：1位起始位、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位。

2、仪表数据格式：2字节寄存器值＝寄存器数高8位二进制数＋寄存器低8位二进制数
3、仪表通讯帧格式：
读寄存器命令格式：
1 2 3 4 5 6 7~8 DE 3 起始寄存器高位起始寄存器低位寄存器数高位寄存器数低位CRC 应答：
1 2 3 4~5 6~7 …M*2+2~M*2+3 M*2+4~M*2+5 DE 3 字节计数M*2 寄存器数据1 寄存器数据2…寄存器数据M CRC DE： 设备地址 （1~200）单字节
CRC： 校验字节 采用CRC－16循环冗余错误校验
举例对比说明：（LED计数器）以实际通讯数据内容为准
发送：\01\03\00\00\00\10\44\06
回收：01 03 20 01 00 08 00 8F 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 E8 00 00 00 03 55
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 5C 55
仪表动态数据格式
编号参数名称数据格式地址备注
1 E2PROM参数修改标志单字节定点数 0000
2 仪表类型单字节定点数 0001
3 实时测量值三字节定点数 0002
4 第一报警状态（AL1）单字节定点数 0004
5 第二报警状态（AL2）单字节定点数 0005。

MODBUS （RTU 模式）通讯规约采用RS-485, 波特率为9600BPS ，1位起始位,8位数据位，无校验，1位停止位，共10位注：消弧柜出厂时站址和通讯波特率已设置好，站址都为01。

CRC 校验权值为CRC-16=X16+X15+X5+1 1． 主站询问下行报文格式为：地址+功能码+起始地址+字长度+16位CRC 校验码 a.读命令功能码为03H从站应答上行报文格式为：地址+功能码+字长度+数据长度+16位CRC 校验码数据格式定义：地址 状态定义备注 01H 隔离刀闸位置 熔丝熔断 接触器分合 隔离刀熔丝C 熔丝B 熔丝A 接触器C 接触器B 接触器A 02H 开口谐振，开口过压过压 谐振 03H 三相PT 短线位置C 相 B 相 A 相 04H 三相金属接地位置C 相 B 相 A 相 05H三相弧光接地位置C 相B 相A 相注：0为分，1为合。

例：若设备地址为1 1．读取状态数据：主站发送：01 03 00 00 00 05 85 C9 ，其中 85 C9为CRC 校验码设备回应：01 03 05 40 00 00 00 00 B3 5D ，其中B3 5D 为CRC 校验码。

此时，刀闸处于合状态，其他状态均正常。

2． 远动复位 上位机进行远动复位，数据长度0001H ，并将接收的命令地址数据回应给上位机 主站发送：01 06 00 00 00 01 48 0A ，其中 48 0A 为CRC 校验码 设备回应：01 06 01 00 00 01 49 F6 ，其中 49 F6为CRC 校验码， 第6位为1表示远动复位完成。

03H ADR 00H 00H 00H 起始地址 05H CRC 低 CRC 高字节长CRC 校验功能码 地址03H ADR 05H 5个字节 字节长度CRC 低 CRC 高数据 CRC 校验功能码 地址。

PLC实现RTU_CRC算法PLC在使用MODBUS_RTU通信时，为了防止通信错误，都会通信帧后增加2个字节的CRC校验。

使用传统的协议宏来实现，计算CRC部分就可以交给PLC内部的相应模块；当然使用梯形图来实现CRC换算也是可行的。

下面将就使用PLC梯形图来计算CRC的结果。

一：功能块内置变量申明，对功能块的输入输出端口进行定义，为插入至主循环中对接的端口进行连接。

二：循环程序中调用CRC功能块，将功能块的“RTU_CRC16”加载入主循环中。

并连接输入输出端口。

再点击仿真按扭。

D10：输入需计算的个数；D11：计算后输出的CRC值；D12：计算后输出的CRC值进行高底字节交换（数据的大小端用）。

在仿真数据存储区D区中D2500至D2509共计十个地址中，输入需计算的数据后，在D10中指明需计算的个数。

因一个D区占用2个8位数据，故十个D区地址即20个字节，对应十六进制数#14即&20 → #14功能块内仿真详细。

使用变址寻址再加入循环移位指令。

三：CRC运算校验验证。

在PLC起始地址中输入需计算的数据，也可以在校验中根据如上图片填入“ABCDEFAAAAAABBBB1CCC1DDDEEEEFFFFABCDAAAA”，再点击“计算”，得出结果。

紫色框为换算后的数据。

可以观察到PLC梯形图计算的与CRC计算的结果都为“F713”，即得出PLC梯形图计算CRC结果完全正确。

同时如果需大端小端交换，那么可以使用OUT_2 D12输出的值。

四：程序解说D10：需计算的数据字节个数；比如图上十六进制#14对应十进制&20，即申明计算20个字节。

D11：功能块计算后输出的CRC值；D12：功能块计算后输出的CRC值进行高底字交换。

（用于大小端应用）D2500-D2509：输入计算的数据地址。

五：CRC计算方法（换算流程）1：预置1个16位的寄存器为十六进制FFFF（全1），此寄存器为CRC寄存器2：把第一个8位二进制数据与16位的CRC寄存器的低八位相异或，结果存放于CRC寄存器。

三菱PLC的MODBUSRTU的CRC计算程序编写，通讯必须掌握（点击上方红字，免费领资料）今天就说下采用RTU数据模式控制变频器，包括变频器的调频、正转、反转、停止命令的写入及运行频率的读取。

先了解下RTU帧的结构：帧头 3.5个字节的通讯时间从机地址：通讯地址0~247, 0代表广播功能码： 01H、02H、03H等数据： 2*N个字节的数据，为通讯的主要内容，包括数据地址、数据内容等。

CRC 低位： CRC校验码CRC 高位： CRC校验码帧尾： 3.5个字节的通讯时间在变频器的控制器，功能码主要用到两个03H和06H。

03H表示主机向变频器读取数据，要读取多少个数据由命令中“数据个数”而定，最多可以读取 16 个数据。

读取的参数地址必须是连续的。

每个数据占用的字节长度为 2 字节，也即一个字（word）。

以下命令格式均以 16 进制表示（数字后跟一个“H”表示 16 进制数字），一个 16 进制占用一个字节,主要作用是读取变频器的参数及工作状态，比如变频器的频率、电压、电流以及运行状态(正转、反转、停机、故障状态的监视等)06H的命令表示主机向变频器写数据，一条命令只能写一个数据，不能写多个数据。

它的作用是改变变频器的参数及工作方式，比如控制变频器正反转、停机，设定频率、转矩、加减速时间等。

我们从主机往从机发送命令后，如果发送成功，从机会返回一个回应信息，从这个返回信息中可以看出我们想要得到的东西，这里说下发送写命令06H,它的返回信息与发送命令是一样的，所以我们只有在读命令03H才用到返回信息。

下面我们举个例子说明发送信息与返回信息。

03H,从通讯地址为01的变频器，以地址0004H开始，连续读取两个数据内容就是去读0004H和0005H地址的内容。

03H从上表看出主机向从机发送命令需要知道从机的地址、功能码(命令)、数据地址、数据个数、CRC校验码，以上例子中我们知道从机的地址是01H，功能码是读03H，地址是0004H，拆分成高低位，数据个数是俩个0002H，同样拆分，最后的CRC校验码是根据以上数据计算出来的，数据发送到从机后，从机也根据信息计算一个CRC校验码，如果与主机计算的校验码一致，则通讯成功，会向从机发送一组返回信号，我们就知道了从变频器中读取的信号，例如0004H和0005H 地址的数据是5000，0，那么返回信息除了地址与命令码不变，后面的数据就变成了字节个数、数据内容了，5000的16进制是1388H，因此数据内容是高位13H，低位88H。