数据校验的一般原理及应用new

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1、计算机与PLC通信中的数据校验的研究Researchofdatacheck-upinthecomputerandPLCcommunication陕西科技大学陈源梅郑恩让ShaanxiUniversityofScience&TechnologyChen,yuanmeiZheng,enrang摘要：本文详细介绍了实际中经常用到的一些差错控制方法，其中重点讨论了循环冗余校验CRC（CyclicRedundancyCheck）的差错控制原理及其在工业控制中的上位机（计算机）和下位机（PLC）中算法的编程实现。关键词:循环冗余校验差错控制PLCVisualBasic6.0通信Abs

2、tract：Indetailthistexthasintroducedsomemistakecontrolmethodswhichareoftenusedinreality.InthetextithasdiscussedespeciallythemistakecontrolprincipleonCyclicRedundancyCheckandprogramrealizationofthealgorithminthecomputerandPLCofindustrialcontrol.Keywords:CyclicRedundancyCheckMistakeControlPL

3、CVisualBasic6.0Communication1.引言目前，由计算机与PLC组成的通讯系统在各种工业现场中被广泛采用。然而，信息传输中由于信道本身的原因或是周围环境噪声的影响，导致信息传输中误码的出现。因此，各种误码检验纠错技术得到广泛的发展。本文提出一种在VisualBasic6.0和SiemensSIMATICS7-200编程语言STEP7-Micro/WIN的基础上实现实时大数据块通信循环冗余校验码CRC校验编码的方法。2.西门子PLCS7-200与PC串行通讯实现利用西门子可编程控制器（PLC）S7-200强大的自由口通讯功能配合VisualBasic6

4、.0灵活自由的通讯控件Mscomm可以很方便的完成计算机与西门子可编程控制器（PLC）的通讯。自由口通信方式是对用户完全开放的，由用户通过程序自己定义通信协议。STEP7-Micro/WIN中内置的传输RCV与接收XMT命令很适合于高速大数据容量的通讯。利用VisualBasic6.0编制的程序具有良好的可视性和方便的操作界面，设计出的计算机与西门子PLC数据通讯校验系统很利于现场应用。该系统具备实时显示、历史查询、系统暂停以及准确的信息循环冗余校验(CRC)功能。3.常用数据通讯差错控制机制由于噪声或者信道的关系，信息传输中容易产生误码。因此实际通信系统中，就需要一种良

5、好而准确的差错控制编码，以纠正通讯中的误码现象。差错控制编码的基本实现方法是在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联（约束）。接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。目前，实际中经常用到的差错控制编码有两种：一种是检错编码，即只具备检错和纠正随机错误能力，但易于实现，因此在实际中得到广泛的应用；另一种是纠错编码，即具备优良的纠正突发性错误的能力，因此广泛应用于高速大数据容量的信息传输中，如卫星通讯，数字电视等。前者一

6、般包括：奇偶校验码、水平奇偶监督码、水平垂直奇偶监督码、群计数码、恒比码、ISBN国际统一图书编号等；后者主要包括：前向纠错编码（FEC）、线性分组码（汉明码、循环码、循环冗余校验码（CRC码））、理德－所罗门码（RS码）、BCH码、FIRE码、交织码，卷积码、TCM编码、Turbo码等。误码发现以后，有些编码方式具备自动纠错的能力，而大部分还要求采用某些特定的方式纠正误码。差错控制常用的纠错方法是反馈纠错方式（ARQ）、向前纠错方式（FEC）和混合纠错（HEC）三种。反馈纠错即最为简单的自动请求重发方式。由于对于一般通讯系统应用而言，发馈纠错具备原理简单易于实现的特点以

7、及其优良的性能，因此被广泛内应用于各种差错控制场合。4.循环冗余校验CRC实现机制循环冗余校验码（CRC）是一种广泛应用于同步通信中的检错编码算法。在常用检错编码中，字符奇偶校验的错误检出率约在60%，而其校验位的开销却占到10%。行列奇偶校验码是常用的方法，但与CRC校验相比逊色不少。当CRC校验采用16位长的校验值时，CRC检错长度大于17位的突发错，检错率为99.9985%。由于以上优良的纠错性能，因此循环冗余校验码广泛应用于计算机网络与数据通信中。循环冗余校验码实现的方法一般有两种：一种是模拟原理，利用长除法编码配合长