市面上很多基于單片機(jī)的產(chǎn)品都具有在線或離線升級(jí)功能，為了防止升級(jí)過程出現(xiàn)意外，一般我們都會(huì)對(duì)Flash程序數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，常見的就是添加 CRC 校驗(yàn)信息。

本文給大家講述一下Keil和IAR中計(jì)算CRC值的方法。

Flash自檢的流程

Flash的自檢一般分為啟動(dòng)時(shí)自檢和程序運(yùn)行時(shí)自檢兩個(gè)階段。不管是哪種自檢，其思路都是：

在程序編譯完成后，計(jì)算整個(gè)程序的CRC值，然后將這個(gè)CRC值添加到可執(zhí)行文件末尾，再將帶有CRC校驗(yàn)值的可執(zhí)行文件燒錄到MCU中。程序啟動(dòng)后，由程序中的自檢代碼重新根據(jù)當(dāng)前Flash內(nèi)容（不包括預(yù)存的CRC校驗(yàn)值）計(jì)算一次CRC值，再與之前預(yù)先計(jì)算并燒錄到Flash中的CRC校驗(yàn)值進(jìn)行比較，如果一致就通過檢測(cè)。

這兩個(gè)自檢階段的區(qū)別就是：

程序啟動(dòng)自檢是一次性對(duì)整個(gè)實(shí)際Flash代碼范圍計(jì)算出最終的CRC值；而運(yùn)行時(shí)的自檢，為了不影響其他程序模塊的運(yùn)行，計(jì)算CRC的過程是分步進(jìn)行的，每次計(jì)算一部分，分多次計(jì)算出最終的CRC值。圍繞Flash的自檢所發(fā)生的問題可以歸為兩大類，一類是預(yù)先計(jì)算CRC值時(shí)和上電后計(jì)算CRC值的Flash范圍設(shè)置是否一致；第二類就是預(yù)先計(jì)算CRC時(shí)和上電后計(jì)算CRC采用的CRC算法是否一致。

如何添加CRC值

下面我們主要介紹如何添加CRC校驗(yàn)值到可執(zhí)行文件。

1、基于IAR環(huán)境

如果你使用IAR，那么添加CRC值的配置相對(duì)比較簡(jiǎn)單。通過配置IAR的CRC計(jì)算參數(shù)，自動(dòng)對(duì)整個(gè)FLASH空間進(jìn)行CRC計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果放到FLASH的末尾。

1. 修改Link文件，指定CRC值的存放位置

在Link文件中增加下面語句，指定checksum在FLASH中的存儲(chǔ)位置。（可點(diǎn)擊圖片放大查看）

該語句指定將CRC的值放在FLASH的末尾位置,是整個(gè)FLASH空間的末尾，不是應(yīng)用程序的代碼末尾。這樣，CRC值的位置就是固定的。不會(huì)隨代碼大小而變化。

在自檢代碼中，可以通過__checksum讀取Flash中保存的CRC校驗(yàn)值來與重新計(jì)算的CRC值進(jìn)行比較。

2. 配置Checksum頁面的參數(shù)

在link文件中指定了checksum的存儲(chǔ)位置后，還要在工程配置菜單中，配置計(jì)算CRC值的范圍和參數(shù)。見下圖（可點(diǎn)擊圖片放大查看）：

IAR的checksum頁面分為兩個(gè)部分。

第一部分，也就是紅線圈出的部分。定義了FLASH中需要計(jì)算CRC的范圍和空閑字節(jié)填充值。這里注意要留出flash末尾存儲(chǔ)CRC值的位置。

剩下的部分，就是對(duì)checksum計(jì)算參數(shù)的設(shè)定部分。

Checksum size：?選擇checksum的大小（字節(jié)數(shù)）

Alignment：?指定checksum的對(duì)齊方式。一般，處理器不支持非對(duì)齊訪問時(shí)有用，不填的話默認(rèn)1字節(jié)對(duì)齊。

Algorithm：?選擇checksum的算法

Complement：?是否需要進(jìn)行補(bǔ)碼計(jì)算。選擇“As is”就是不進(jìn)行補(bǔ)碼計(jì)算。

Bit order：?位輸出的順序。MSB first，每個(gè)字節(jié)的高位在前。LSB first，每個(gè)字節(jié)的低位在前。

Reverse byte order within word：?對(duì)于輸入數(shù)據(jù)，在一個(gè)字內(nèi)反轉(zhuǎn)各個(gè)字節(jié)的順序。

Initial value：?checksum計(jì)算的初始化值

Checksum unit size：?選擇進(jìn)行迭代的單元大小，按8-bit，16-bit還是32-bit進(jìn)行迭代。

3. STM32CRC外設(shè)的配置

與上圖IARchecksum的配置對(duì)應(yīng)，STM32 CRC外設(shè)可以按以下配置：

聚= 0x4C11DB7（CRC32）

Initial_Crc = 0Xffffffff

輸入/輸出數(shù)據(jù)不反轉(zhuǎn)

輸入數(shù)據(jù)：根據(jù)實(shí)際Flash范圍設(shè)定，留出CRC校驗(yàn)值的位置

CRC外設(shè)初始化及計(jì)算代碼（可點(diǎn)擊圖片放大查看）：

2、基于Keil環(huán)境

KEIL沒有提供直接生成CRC值的功能，所以需要借助外部的工具計(jì)算CRC值，然后添加到可執(zhí)行文件的末尾。 在X-CUBE-CLASSB軟件中提供了bat文件，它會(huì)利用外部工具Srecord來生成整個(gè)Flash的CRC校驗(yàn)碼并放在文件末尾。 這個(gè)工具同樣也可以和標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫的ClassB庫一起用。 下面我們就來看看如何在KEIL工程中利用Srecord工具來添加CRC值。

1. 安裝Srecord工具

下載Srecord 工具（http://srecord.sourceforge.net ）。 將srec_cat.exe，srec_cmp.exe，srec_info.exe拷貝到C:\SREC（自己新建）目錄下。

2. 添加crc_gen_keil.bat及crc_load.ini文件到KEIL工程同級(jí)目錄下

打開X-CUBE-CLASSB軟件包中的任意KEIL工程目錄，將其中crc_gen_keil.bat及crc_load.ini文件拷貝到自己的KEIL工程目錄下。

crc_gen_keil.bat：利用外部工具Srecord來生成整個(gè)Flash的CRC校驗(yàn)碼并放在文件末尾。

crc_load.ini：這個(gè)文件調(diào)試時(shí)有用，用來配置調(diào)試時(shí)導(dǎo)入帶CRC校驗(yàn)碼的HEX，避免對(duì)FLASH檢測(cè)失敗導(dǎo)致程序無法正常運(yùn)行。

這兩個(gè)文件中的內(nèi)容也需要根據(jù)新工程路徑進(jìn)行修改：

將crc_gen_keil.bat中的TARGET_NAME和TARGET_PATH改成跟新工程一致。 否則不能成功的自動(dòng)生成帶CRC校驗(yàn)值的HEX文件。

Crc_load.ini文件中的路徑和文件也要和實(shí)際的一致

3. 添加定義CRC校驗(yàn)碼存儲(chǔ)區(qū)域

（可點(diǎn)擊圖片放大查看）

在分散加載文件中將CHECKSUM指定在代碼的末尾。和IAR不同的是，通過在分散加載文件中+last指定checksum的位置，它不是將其固定放在整個(gè)flash地址的末尾，而是放在實(shí)際代碼的末尾。

（可點(diǎn)擊圖片放大查看）

4. 添加外部命令讓KEIL在編譯結(jié)束后，自動(dòng)生成一個(gè)帶CRC校驗(yàn)值的HEX文件

定義debug和flash download使用的HEX文件路徑，使用帶CRC校驗(yàn)值的HEX文件。

5. STM32CRC外設(shè)的配置

這里需要注意,從X-CUBE-CLASSB的軟件包里拷貝出的crc_gen_keil.bat文件，里面的BYTE_SWAP設(shè)為1，也就是它在計(jì)算CRC值的時(shí)候，輸入的數(shù)據(jù)，在一個(gè)字內(nèi)按字節(jié)顛倒順序。

所以直接用HAL_CRC_Calculate函數(shù)進(jìn)行計(jì)算結(jié)果是不對(duì)的。可以參考下面的代碼來初始化及進(jìn)行計(jì)算：

（可點(diǎn)擊圖片放大查看）

或者，將crc_gen_keil.bat文件，里面的BYTE_SWAP改為0， 就可以直接調(diào)用HAL_CRC_Calculate函數(shù)進(jìn)行計(jì)算了。

總結(jié)

本文介紹了基于IAR及ARM KEIL中如何添加CRC校驗(yàn)值的過程。在X-CUBE-CLASSB軟件包中，也都可以找到對(duì)應(yīng)的例程。如果在調(diào)試中，遇到FLASH CRC校驗(yàn)出錯(cuò)，也不用急。

可以從計(jì)算CRC值的范圍設(shè)置是否一致和采用的CRC算法是否一致這兩個(gè)方面去找原因。一定要調(diào)試看看代碼實(shí)際執(zhí)行的情況，比如要測(cè)試的地址范圍和實(shí)際代碼執(zhí)行時(shí)計(jì)算的地址范圍是否一樣，防止因?yàn)閏oding錯(cuò)誤造成檢測(cè)不通過。

　　審核編輯：湯梓紅