asialll
回答者
回答于 2026-10-23
SPI通信传输16位数据时，通过CRC（循环冗余校验）算法计算校验位，并将其附加在数据帧中一同传输。
计算与附加步骤
- 选择CRC多项式：确定使用的CRC-16标准多项式，常见的有CRC-16/CCITT（0x1021）、CRC-16/MODBUS（0x8005）等。收发双方必须使用相同的多项式和初始值。
- 计算CRC值：将16位待发送数据作为输入，按选定的多项式进行模2除法运算，得到16位的CRC校验码。
- 拼接数据帧：将16位原始数据与16位CRC校验码拼接为32位数据帧。常见格式为高16位是数据、低16位是CRC，或反之，需由通信协议定义。
- SPI发送：若SPI配置为16位模式，可分两次连续发送（先发数据，再发CRC）；若配置为8位模式，则分四个字节依次发送。
- 接收端校验：接收端提取前16位数据，用相同算法重新计算CRC，并与收到的后16位CRC值比较。两者一致说明传输无误。
判断依据
- CRC多项式、初始值、输入输出是否反转、最终异或值等参数必须收发两端完全一致，否则校验必然失败。
- 校验不通过时应根据协议执行重传或报错处理。
适用条件
- 适用于对数据完整性要求较高的SPI通信场景，如传感器数据采集、存储器读写、工业控制总线等。
- 硬件SPI外设若自带CRC计算单元（如部分STM32系列），可直接配置寄存器实现，无需软件逐位计算。
常见误区
- 混淆校验和与CRC：简单的累加和（Checksum）检错能力弱于CRC，不能互相替代。
- 忽略字节序：大端与小端模式下数据的字节排列不同，会导致CRC计算结果不一致。
- 未统一初始值：不同的CRC-16变体要求的初始值不同（如0x0000或0xFFFF），未对齐会导致校验错误。
- SPI位数配置不当：发送32位帧时，若SPI仅配置为8位模式且未正确处理片选信号（CS）拉低时机，可能导致数据被截断或误判。