“我这一生都是坚定不移的唯物主义者，唯有你，我希望有来生。”

-- 周恩来

一、概述

因为我们所处的环境之中，存在各种或强或弱的信号，这些不速之客总会对电路存在或多或少的干扰，尤其是对于数字信号，很可能会导致传输的数据变得与原来相差甚远。

对于很多注重安全的场合，尤其是一些数据可能会影响一些硬件的动作（诸如嵌入式的一些设备、机器人的控制等），错误的数据可能会带来一些比较严重的风险，不进行适当的检测和约束，可能会造成严重的安全事故。

如何避免这种意外事故呢？很容易想到两点：纠正错误数据和放弃错误数据。本文所讲的就是如何利用校验算法发现数据的错误，从而放弃错误数据的使用。

对于嵌入式一些比较简单的领域，对成本也比较关注，这种要基于成本的考虑注定所选用的单片机的性能都比较弱，所以 所使用的的检验算法都比较简单，诸如 UART 使用的奇偶校验。

今天的主角，累加和校验算法，又名 CheckSum 算法。实现起来同样比较简单，但是比较有效，尤其对于一些性能一般的硬件。

至于算法出处，没找到是哪位大佬首先发明的，只能抱以深深地敬意，这里就不细细考究了。

二、原理与实现

这种算法的实现非常，主要是发送方之间的配合：

• 发送方：对所有的数据累加，得到一个数据和，对和求反，即得到我们的校验值。然后把要发的数据和这个校验值一起发送给接收方。

• 接收方：对接收的数据（包括校验和）进行累加，然后加1，如果得到0，那么说明数据没有出现传输错误。（注意，此处发送方和接收方用于保存累加结果的类型一定要一致，否则加1就无法实现溢出从而无法得到0，校验就会无效）

还是举个例子：

• 发送方：要发送 0xA8， 0x50，我们使用 unsigned char（8位）类型的变量来保存累加和，即为 0xF8（0b11111000），取反得到校验和为 0x07（0b00000111）。然后将这三个数据发送出去。

• 接收方：如果接收正确，这三个数据的累加和就是（0b11111111），此时加 1 ，则得到的结果为 0（实际得到的应该是0b100000000，但是由于是使用 unsigned char（8位）来保存累加和，所以高位溢出被截取掉，只剩下了低八位的 8 个 0 ）。

由上面的例子，我们可以知道算法的目的是：使累加和和校验值相加得到一个二进制下每一位都是 1 的结果，这个结果很明显很好处理，这种算法实现起来也很简单，下面给出 C 语言的代码示例。

发送方：以下是如何得到校验值的代码，结果就是我们想要的校验值。

uint8_t TX_CheckSum(uint8_t *buf, uint8_t len) //buf为数组，len为数组长度
{ 
    uint8_t index = 0;
    uint8_t ret = 0;

    for (index = 0; index  < len; index++)
    {
        ret += *(buf++);
    }
 ret = ~ret;
 
    return ret;
}

接收方：输入已包含发送发发来的校验值，如果函数返回的值如果是0，说明数据正确。

uint8_t RX_CheckSum(uint8_t *buf, uint8_t len) //buf为数组，len为数组长度
{ 
    uint8_t index = 0;
    uint8_t ret = 0;

    for (index = 0; index < len; index++)
    {
        ret += *(buf++);
    }
 ret = ret;
 
    return ret + 1;
}