算法 - PEC校验

PEC基于CRC-8，一般用在I2C / SMBus这样的地方，它没有纠错能力，只能判断数据是否完整可靠；

主要逻辑为：

发送端在发送数据时，利用一个式子把需要校验的数据进行计算，得到一个PEC校验码；

接收端接收到数据后，也用相同式子计算，对比两者PEC校验码是否相同，相同的话认为数据完整可靠，不同认为这个包错误；

伪代码示例

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// CRC-8 PEC计算函数（I2C标准多项式：0x07）
uint8_t i2c_calculate_pec(const uint8_t *data, uint16_t length) {
    uint8_t crc = 0x00;  // 初始值为0
    for (uint16_t i = 0; i < length; i++) {
        crc ^= data[i];  // 与当前数据字节异或
        // 对每个比特位进行处理
        for (uint8_t bit = 0; bit < 8; bit++) {
            if (crc & 0x80) {  // 最高位为1时，左移后与多项式异或
                crc = (crc << 1) ^ 0x07;
            } else {  // 最高位为0时，仅左移
                crc <<= 1;
            }
            crc &= 0xFF;  // 保持8位
        }
    }
    return crc;
}

// 模拟I2C发送端：生成包含PEC的数据帧
void i2c_transmit(uint8_t *tx_data, uint16_t data_len) {
    // 计算PEC校验值（包含地址、命令、数据等所有传输内容）
    uint8_t pec = i2c_calculate_pec(tx_data, data_len);
    
    // 打印发送信息（实际I2C中会通过硬件发送）
    printf("I2C发送数据: ");
    for (uint16_t i = 0; i < data_len; i++) {
        printf("0x%02X ", tx_data[i]);
    }
    printf("| PEC: 0x%02X\n", pec);
}

// 模拟I2C接收端：验证PEC是否正确
bool i2c_receive(const uint8_t *rx_data, uint16_t data_len, uint8_t received_pec) {
    // 对接收到的数据重新计算PEC
    uint8_t calculated_pec = i2c_calculate_pec(rx_data, data_len);
    
    // 验证PEC是否一致
    if (calculated_pec == received_pec) {
        printf("I2C接收验证成功：PEC匹配\n");
        return true;
    } else {
        printf("I2C接收验证失败：计算PEC=0x%02X，接收PEC=0x%02X\n", 
               calculated_pec, received_pec);
        return false;
    }
}

int main() {
    // 示例：I2C数据帧（包含从机地址、命令、数据）
    uint8_t i2c_frame[] = {0xA0, 0x01, 0x34, 0x56};  // 地址0xA0，命令0x01，数据0x34、0x56
    uint16_t frame_len = sizeof(i2c_frame) / sizeof(i2c_frame[0]);
    
    // 发送端生成并发送数据+PEC
    uint8_t tx_pec = i2c_calculate_pec(i2c_frame, frame_len);
    i2c_transmit(i2c_frame, frame_len);
    
    // 模拟接收过程（正常情况）
    printf("\n--- 正常接收场景 ---\n");
    i2c_receive(i2c_frame, frame_len, tx_pec);  // 验证通过
    
    // 模拟接收过程（数据被干扰的情况）
    printf("\n--- 数据错误场景 ---\n");
    uint8_t corrupted_frame[] = {0xA0, 0x01, 0x35, 0x56};  // 第3字节被篡改（0x34→0x35）
    i2c_receive(corrupted_frame, frame_len, tx_pec);  // 验证失败
    
    return 0;
}