在嵌入式中涉及通信基本都需要用到校验算法，如：UART常用的奇偶校验、CAN通信常用的CRC校验等等。下面我们将介绍几种常用的校验算法：
一、校验和
校验和是最基本，也是嵌入式软件工程师最常用的一种校验算法，其实现方法很简单，简单到只有几行代码。实现的方式方法很多，不同的编程语言，不同的应用有所不同，下面以C语言8位校验和为例：
uint8_t CheckSum(uint8_t *Buf, uint8_t Len)
{
uint8_t i = 0; uint8_t sum = 0; uint8_t checksum = 0;
for(i=0; i<Len; i++)
{
sum += *Buf++;
}
checksum = sum & 0xff;
return checksum;
}二、异或校验
【异或校验】与【校验和】类似，对数据进行“异或”，最终得到一个“异或值”。
uint8_t CheckXOR(uint8_t *Buf, uint8_t Len)
{
uint8_t i = 0; uint8_t x = 0;
for(i=0; i<Len; i++)
{
x = x^(*(Buf+i));
}
return x;
}校验和、异或校验的方式有很多种，比如有的还会传入一个参数作为异或校验的值。在实际使用中需要用户根据实际情况进行调整。
三、循环冗余校验
CRC：Cyclic Redundancy Check，即循环冗余校验。CRC是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。（来自网络）CRC有多种变体，比如：CRC-1、 CRC-5-USB、 CRC-8、 CRC-16、 CRC-32、 CRC-64等。其中，在嵌入式领域，CRC-16用的比较多。常见CRC参数模型：
比如一种在单片机上实现CRC16的源码：
uint8_t CRCTAB_H[256] = {/*表省略*/};
uint8_t CRCTAB_L[256] = {/*表省略*/};
void CRC16(uint8_t *pData, uint8_t Len, uint8_t *CRC_H, uint8_t *CRC_L)
{
uint8_t i; uint8_t index; uint8_t crc_h = 0xFF;
uint8_t crc_l = 0xFF;
for(i=0; i<Len; i++) {
index = crc_h^*(pData + i);
crc_h = crc_l^CRCTAB_H[index];
crc_l = CRCTAB_L[index];
}
*CRC_H = crc_h;
*CRC_L = crc_l;
}CRC校验不同场景实现方式不同，网上也有很多公开的库和源码，比如：LibCRC – C语言中的开源CRC库：https://github.com/lammertb/libcrc。
四、MD5校验
MD5，是一个将任意长度的数据字符串转化成短的固定长度的值的单向操作。任意两个字符串不应有相同的散列值（即，有“很大可能”是不一样的，并且要人为地创造出来两个散列值相同的字符串应该是困难的）。一个 MD5 校验和（checksum）通过对接收的传输数据执行散列运算来检查数据的正确性。计算出的散列值拿来和随数据传输的散列值比较。如果两个值相同，说明传输的数据完整无误、没有被窜改过（前提是散列值没有被窜改），从而可以放心使用。MD5校验可以应用多个领域，比如说机密资料的检验，下载文件的检验，明文密码的加密等。以下代码使用了OpenSSL库中的MD5函数来计算字符串或文件的MD5值。如需使用此代码请安装OpenSSL库。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <openssl/md5.h>
void calculate_md5(const char *file_path, unsigned char *md5_result) {
FILE *file = fopen(file_path, "rb");
if (!file) {
perror("无法打开文件");
exit(EXIT_FAILURE);
}
MD5_CTX md5_context;
MD5_Init(&md5_context);
unsigned char buffer[1024];
size_t bytes_read;
while ((bytes_read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file)) != 0) {
MD5_Update(&md5_context, buffer, bytes_read);
}
MD5_Final(md5_result, &md5_context);
fclose(file);
}
void print_md5(unsigned char *md5_result) {
for (int i = 0; i < MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
printf("%02x", md5_result[i]);
}
printf("\n");
}
int main(int argc, char *argv[]) {
if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "用法：%s <文件路径>\n", argv[0]);
return EXIT_FAILURE;
}
unsigned char md5_result[MD5_DIGEST_LENGTH];
calculate_md5(argv[1], md5_result);
printf("%s 的MD5校验值是: ", argv[1]);
print_md5(md5_result);
return EXIT_SUCCESS;
}
