1. 实验要求
(1)通过CRC（循环冗余校对）序列的计算，掌握C#语言中类的静态方法与动态方法的区别。
(2)Shell与Windows Form 的通信作为扩展提高内容。
2. 实验内容
- 主要工作是：设计算法实现CRC序列的计算
CRC的计算过程总结如下：
1、 设置CRC寄存器，并给其赋值0xffff；
2、 读数据文件，并将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或，并把 结果存入到CRC寄存器中。
3、 将CRC寄存器的数据右移一位，高位补零，并检查溢出位。
4、 如果移出位为0，重复第三步；若低位为1，CRC寄存器与多项式码（此处取0xA001 即二进制1010 0000 0000 0001)相异或。
5、 重复第3步与第4步直到8次移位全部完成。此时一个8-bit数据处理完毕。
6、 重复第2至第5步直到所有数据所有数据全部处理完毕。
7、 最后将寄存器的高8位数值与寄存器的低8位数值交换位置，即得到CRC的最终值。
- 使用静态方法与动态方法，并比较区别
- 设计windows 窗口程序
3. 详细设计
l 需要设计的主要内容如下：
1) 需要设计计算一次8-bit数据的算法calculate( byte data)；
2) 使用文件输入流打开指定路径的文件，并使用readByte()方法，逐字节读入文件，调用上述calculate方法，直到文件尾；
3) 将最终CRC计算数值，高低位换位置，并将结果转化为16进制
l 设计好程序流程图如下：
l 因此，重点为设计calculate算法：
Calculate（）代码如下：以静态方法为例
static ushort CRC = 0xffff;
static string result;
// 静态函数计算CRC
public static void calculate(byte y)
{
int count = 0; // 统计移位次数
ushort z = (ushort)(CRC ^ y);
int temp = z; // 移位前的数
int temp2;
while (count < 8)
{
temp2 = temp >> 1; // 移位后的数
count++;
if (temp2 * 2 == temp) // 溢出的为0
{
temp = temp2;
}
else // 溢出的为1
{
temp = temp2 ^ 0xA001;
}
}
CRC = (ushort)temp;
}
l 剩下的只需在main 函数中打开输入文件流，并读入数据，迭代计算即可
4. 上机实验步骤
l 调试的过程：
1、打开文件输出流，创建文本文件，将byte a = 02，byte b = 07, 输出到该文件中，准备测试。
2、程序调试结果为：
多组数据验证了程序的正确性。
5. 实验结果
- 源程序代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace CALCULATING_CRC
{
class Program
{
static ushort CRC = 0xffff;
static string result;
// 静态函数计算CRC
public static void calculate(byte y)
{
int count = 0; // 统计移位次数
ushort z = (ushort)(CRC ^ y);
int temp = z; // 移位前的数
int temp2;
while (count < 8)
{
temp2 = temp >> 1; // 移位后的数
count++;
if (temp2 * 2 == temp) // 溢出的为0
{
temp = temp2;
}
else // 溢出的为1
{
temp = temp2 ^ 0xA001;
}
}
CRC = (ushort)temp;
}
// 非静态函数计算CRC
public void calculation(byte y)
{
int count = 0;
ushort z = (ushort)(CRC ^ y);
int temp = z; // 移位前的数
int temp2;
while (count < 8)
{
temp2 = temp >> 1; // 移位后的数
count++;
if (temp2 * 2 == temp) // 溢出的为0
{
temp = temp2;
}
else // 溢出的为1
{
temp = temp2 ^ 0xA001;
}
}
CRC = (ushort)temp;
}
// 静态函数将10进制数转化为16进制
public static char changeToH(ref int num1)
{
if (num1 > 9)
{
return (char)('A' + num1 - 10);
}
else
return (char)('0' + num1);
}
static void Main(string[] args)
{
Program example = new Program();
ushort x = 0xffff;
Console.WriteLine("请输入打开文件的路径：");
string filePath = Console.ReadLine();
while(!File.Exists(@filePath)) // 打开文件失败
{
Console.WriteLine("请重新输入打开文件的路径：");
filePath = Console.ReadLine();
}
// 文件存在
FileStream Myfile = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read);
int readByte = 0;
readByte = Myfile.ReadByte();
while (readByte != -1)
{
//Program.calculate((byte)readByte); // 调用静态函数
example.calculation((byte)readByte); // 调用非静态函数，需要通过对象实 例调用
readByte = Myfile.ReadByte();
}
Myfile.Close();
int n1 = CRC % 16;
CRC /= 16;
int n2 = CRC % 16;
CRC /= 16;
int n3 = CRC % 16;
CRC /= 16;
int n4 = CRC % 16;
// 交换高低位并产生CRC结果
Program.result = (Program.changeToH(ref n2) + "" + Program.changeToH(ref n1)
+ "" + Program.changeToH(ref n4) + "" + Program.changeToH(ref n3));
Console.WriteLine("CRC运算结果：" + Program.result);
}
}
}
l 控制台应用程序测试数据及结果：（打开文件test2）
l Windows窗口程序测试及结果：（打开文件test2）
6. 结论
过程中遇到的问题：
- 对与byte int short 数据类型的困惑，最后明白异或时对高位不会产生影响，因为int 对short而言高位补0,0不影响异或结果。
- 看不懂题，所以百度了循环校验，好费劲
- 可能在C#中有内置方法方便计算，由于缺乏了解，用到方法都是自己定义
学到的东西
- 对windows 窗体应用程序的基本结构及开发有了初步的了解
- 关于静态方法与动态方法：
1.静态的方法在整个应用程序其间存储在内存中,速度快，但占用内存.
2.动态的方法在先声明类实例才能调用类中的方法.
3.一般使用频繁的方法用静态方法，用的少的方法用动态的。静态的速度快，占内存。动态的速度相对慢些，但调用完后，立即释放类，可以节省内存，可以根据自己的需要选择是用动态方法还是静态方法。