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Java CRC8校验算法工具类示例

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Java在与硬件通信协议中,我们需要利用帧头,长度,功能码,数据体等信息计算出CRC8校验码,就需要使用到Java封装的CRC8校验算法工具类,小编只是在项目中用到CRC校验算法(循环冗余校验算法),作为笔记保存起来,供日后使用!

1:先导入HexUtil工具类,代码如下:

public class HexUtil {

    private static final char[] DIGITS_LOWER = {'0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};

    private static final char[] DIGITS_UPPER = {'0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};

    public static char[] encodeHex(byte[] data) {
        return encodeHex(data, true);
    }

    public static char[] encodeHex(byte[] data, boolean toLowerCase) {
        return encodeHex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
    }

    protected static char[] encodeHex(byte[] data, char[] toDigits) {
        if (data == null)
            return null;
        int l = data.length;
        char[] out = new char[l << 1];
        for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
            out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
            out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
        }
        return out;
    }


    public static String encodeHexStr(byte[] data) {
        return encodeHexStr(data, true);
    }

    public static String encodeHexStr(byte[] data, boolean toLowerCase) {
        return encodeHexStr(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
    }


    protected static String encodeHexStr(byte[] data, char[] toDigits) {
        return new String(encodeHex(data, toDigits));
    }

    public static String formatHexString(byte[] data) {
        return formatHexString(data, false);
    }

    public static String formatHexString(byte[] data, boolean addSpace) {
        if (data == null || data.length < 1)
            return null;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(data[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                hex = '0' + hex;
            }
            sb.append(hex);
            if (addSpace)
                sb.append(" ");
        }
        return sb.toString().trim();
    }

    public static byte[] decodeHex(char[] data) {

        int len = data.length;

        if ((len & 0x01) != 0) {
            throw new RuntimeException("Odd number of characters.");
        }

        byte[] out = new byte[len >> 1];

        // two characters form the hex value.
        for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
            int f = toDigit(data[j], j) << 4;
            j++;
            f = f | toDigit(data[j], j);
            j++;
            out[i] = (byte) (f & 0xFF);
        }

        return out;
    }


    protected static int toDigit(char ch, int index) {
        int digit = Character.digit(ch, 16);
        if (digit == -1) {
            throw new RuntimeException("Illegal hexadecimal character " + ch
                    + " at index " + index);
        }
        return digit;
    }


    public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
        if (hexString == null || hexString.equals("")) {
            return null;
        }
        hexString = hexString.toUpperCase();
        int length = hexString.length() / 2;
        char[] hexChars = hexString.toCharArray();
        byte[] d = new byte[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            int pos = i * 2;
            d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
        }
        return d;
    }

    public static byte charToByte(char c) {
        return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
    }

    public static String extractData(byte[] data, int position) {
        return HexUtil.formatHexString(new byte[]{data[position]});
    }
    //使用1字节就可以表示b
    public static String numToHex8(int b) {
        return String.format("%02x", b);//2表示需要两个16进行数
    }
    //需要使用2字节表示b
    public static String numToHex16(int b) {
        return String.format("%04x", b);
    }
    //需要使用4字节表示b
    public static String numToHex32(int b) {
        return String.format("%08x", b);
    }
    public static String getBitString(byte by){
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append((by>>7)&0x1)
                .append((by>>6)&0x1)
                .append((by>>5)&0x1)
                .append((by>>4)&0x1)
                .append((by>>3)&0x1)
                .append((by>>2)&0x1)
                .append((by>>1)&0x1)
                .append((by>>0)&0x1);
        return sb.toString();
    }
    public static int[] getBit(byte by){
        /*StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append((by>>7)&0x1)
                .append((by>>6)&0x1)
                .append((by>>5)&0x1)
                .append((by>>4)&0x1)
                .append((by>>3)&0x1)
                .append((by>>2)&0x1)
                .append((by>>1)&0x1)
                .append((by>>0)&0x1);*/
        int[] bits= {
                (by>>7)&0x1,
                (by>>6)&0x1,
                (by>>5)&0x1,
                (by>>4)&0x1,
                (by>>3)&0x1,
                (by>>2)&0x1,
                (by>>1)&0x1,
                (by>>0)&0x1
        };
        return bits;
    }
}

2:在Main方法中测试CRC8算法,代码如下:

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(crc8("55AA021B00"));
        //输出结果为:75
    }

    public static String crc8(String hexCommond) {
        int crc8 = FindCRC(HexUtil.hexStringToBytes(hexCommond));
        return HexUtil.numToHex8(crc8).toUpperCase();
    }

    //获取CRC校验字节
    public static int FindCRC(byte[] data) {
        int CRC = 0;
        int genPoly = 0x8C;
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            CRC ^= data[i];
            CRC &= 0xff;//保证CRC余码输出为1字节。
            for (int j = 0; j < 8; j++) {
                if ((CRC & 0x01) != 0) {
                    CRC = (CRC >> 1) ^ genPoly;
                    CRC &= 0xff;//保证CRC余码输出为1字节。
                } else {
                    CRC >>= 1;
                    CRC &= 0xff;//保证CRC余码输出为1字节。
                }
            }
        }
        CRC &= 0xff;//保证CRC余码输出为1字节。
        return CRC;
    }
}

上述的CRC8算法根据计算出来的帧头,长度,功能码,数据体计算出来的结果为:75,与在线的crc(循环冗余校验算法)结果一致,如图所示:

image.png

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