中南大学通信电子专业通信网原理课程设计

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1、通信网原理课程设计题号：C8题目名称：CRC-32校验通信软件设计一、设计目标环境要求：Windows；信息交换内容为文本文件；WinSock通信编码要求：用模2除法计算CRC码，生成多项式为CRC-32功能要求：能在两台计算机机上运行程序，一台产生CRC码，另一台校验。二、设计原理和方法1.CRC简介及原理CRC，即循环冗余校验法是一种功能较强的检测技术。循环冗余校验法是将所传输的数据除以一个预先设定的除数，所得的余数作为冗余比特，附加在要发送数据的末尾，被称为循环冗余校验码（CRC码），这样，实际传输的数据就能够被预先设定的除数整除。当整个数据传送到接收方后，接收方就

2、利用同一个除数去除接收到的数据，如果余数为0，即表明数据传输正确，否则意味着数据传输出现了差错。确定循环冗余校验码的关键在于二进制序列的除法计算上。其规则是：加法、减法运算都是进行异或（XOR）运算，加法不进位，减法不借位。计算方法如下：①在数据的末尾加上n个0，n等于除数的位数减1；②采用二进制除法规则（模2除法），计算加长的数据除以预先设定的除数，得到的余数即为循环冗余校验码；③将循环冗余校验码替换数据末尾的n个0，即得出整个传输的数据。CRC-32是CRC的校验标准之一，其除数，即生成多项式为：g(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10

3、+x8+x7+x5+x4+x2+x+1，其对应校验二进制为 100000100110000010001110110110111，16进制记为104C11DB7。按上述规则先将要发送的二进制序列数左移32位后,再除以多项式g(x)，最后得到的余数即是CRC-32码。将CRC-32码替换发送数据末尾的32个0，得到整个传输数据。接在收端收到整个传输数据，将数据除以多项式g(x)，若余数为0，则传输正确，去掉后32位即得到需要的数据；若信道有干扰，除以多项式g(x)后余数不为0，则传输失败，等待重传。2.模2除法计算CRC码的方法通常的CRC算法是模仿硬件的算法，在计算一个数据

4、段的CRC值时，其CRC值是由求解每个数值的CRC值的和对CRC寄存器的值反复更新而得到的。假设待测数据是1101011011，生成项是10011，假设有一个4bits的寄存器，通过反复的移位和进行CRC的除法，最终该寄存器中的值就是我们所要求的余数。3210Bits+---+---+---+---+Pop<--<-----Augmentedmessage（已加0扩张的原始数据）+---+---+---+---+10011=ThePoly生成项通信网原理课程设计题号：C8依据这个模型，我们得到了一个最最简单的算法：把register中的值置0.   把原始的数据后添加w个

5、0.   While(还有剩余没有处理的数据)    Begin   把register中的值左移一位，读入一个新的数据并置于register最低位的位置。    If(如果上一步的左移操作中的移出的一位是1)      register=registerXORPoly.    End 实际上就是模拟XOR除法的过程，即被测数据一位一位放到寄存器中来做除法。比如生成项是10011，则生成的余数是4位XXXX，所以寄存器是4位。待测数据是1101011011，后面加上0000，即扩张4位，以容纳余数。只要与生成项的0011做XOR就好了，最高位经过XOR肯定出0，可不用最高

6、位。3.Winsock通信的原理套接字（Socket）是网络通信的基本构件。套接字是可以被命名的通信端点，应用程序通过它在网络上发送和接收数据。每个套接字都有其类型，并有一个与之相连的进程。TCP/IP提供3种类型套接字：流式套接字（SOCK—STREAM）、数据包套接字（SOCK—DGRAM）、原始式套接字（SOCK—RAW）。流式套接字（SOCK—STREAM）提供一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作字节流，无长度限制。流式套接字提供了一种可靠的面向连接的数据传输方式，如果想发送大批量数

7、据或想让数据按顺序无重复地到达目的地，流式套接字最为有用。本文使用流式套接字。通过一个客户机/服务器模式的网络应用程序，实现对CSocket类的派生和应用为例介绍网络通信的实现。数据集中管理需要融合各控制系统的不同数据，由于各控制系统连接在不同的网络上，要融合其中的实时信息需要解决异种网联的问题，而TCP/IP协议无疑是一个很好的选择。对于各集中监测系统，与数据集中管理系统同在中央调度室，因此可以在遵循TCP/IP协议的局域网中进行实时通信。在TCP/IP协议下利用Socket进行网络编程，自然就会涉及到C/S（客户机/服务器