三菱PLC实现CRC(循环冗余校验)计算程序，详细案例解析

Modbus协议，相信大家都不陌生。串口Modbus协议的数据形式分为两类，Modbus-RTU（二进制）和Modbus-ASCII。其中常用的是Modbus-RTU的方式，报文内容如下：

（以03读寄存器为例）

字节1：站号

字节2：功能码

字节3：从站地址高位

字节4：从站地址低位

字节5：读取数量高位

字节6：读取数量低位

字节7：CRC校验高位

字节8：CRC校验低位

例如：读取4号从站的0002号寄存器：

04 03 00 02 00 01 25 9F

最后的25 9F就是报文中的CRC校验。对于每一个主站发给从站的Modbus命令，都要附带2个字节的CRC校验，这样才能确保数据的准确无误性。

那么问题来了，CRC校验是如何得出的呢？如果我们要用自由口的方式来编写Modbus程序，如何来计算CRC校验值呢？

先看一下CRC校验的定义：

CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：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。

CRC校验算法主要分为七个步骤：

1、设置CRC存储器为16#FFFF。

2、把第一个参与校验的8位数与CRC的低八位进行异或运算结果仍存与CRC。

3、把CRC右移一位，最高位补0，检查最低位b0位。

4、若b0=0，CRC不变，若b0=1，CRC与16#A001进行异或运算，结果仍存与CRC。

5、重复3、4两步，直到右移8次，这样第一个八位数就进行处理了结果仍然存于CRC。

6、重复2~5步，处理第二个八位数。

7、处理完后，对所得结果进行高低字节交换

流程图如下所示：

从上图中发现，有两个循环过程，小循环是对单个数据的CRC的计算，主要是对首个数据的CRC暂存器进行8次移位运算，大循环是所有数据的运算(先运算完一个8位数据的CRC，下一个数据与这个CRC进行运算)，这样把所有数据都计算完成后即可得到CRC校验码。

按照流程图步骤进行编写程序如下：

1、初始CRC值：HFFFF；

2、大循环4次，依次对数据来源D10、D11、D12、D13进行校验；

3、小循环8次，对于每一个数据，

◆首先将M20复位是为了后面的高位补零用，

◆SFTR指令是位右移指令，表示对M0为起始位置的16数据右移1位置，高位用M20填补即高位补零，低位M0为移除的溢出数据即LSB。

◆如果LSB=1，则需要把移位后的数据与A001H进行异或计算，结果保存到CRC暂存器K4M0中，此时将覆盖原来的K4M0中的数据，

◆如果LSB=0，只要把移位后的数据放入CRC暂存器中即可。

4、所有数据运算完成之后，我们要对结果寄存器进行高低8位调换，将CRC校验码的低位存放到D200，高位存放发到D201中。至此CRC校验码计算完成。

看完这篇讲解，大家是不是觉得Modbus很难呢？实际并不是这样的。

FX3U系列以上的PLC都已经内置了CRC校验指令，完全不需要我们来专门计算CRC了。

退一步讲，就算是1S这种停产的PLC要做Modbus，如果是固定的几个数据读取，不需要计算CRC。就算要计算，我们也可以通过触摸屏的方式来代替。

对于Modbus协议，我们建议使用ADP-MB等专用模块，可以支持Modbus便利指令的。

事实上，越高级的PLC对于Modbus协议也是越来越简单的，结合PLC调试神器来测试数据，难度已经降低很多了。

所以，对于这篇文章，大家如果觉得理解不了的话，那就欣赏一下即可。只需要记得Modbus协议需要添加一个CRC校验就行。