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模2运算是一种二进制算法,CRC校验技术中的核心部分。与四则运算相同,模2运算也包括模2加、模2减、模2乘、模2除四种二进制运算。而且,模2运算也使用与四则运算相同的运算符,即“+”表示模2加,“-”表示模2减,“×”或“·”表示模2乘,“÷”或“/”表示模2除。与四则运算不同的是
模2运算不考虑进位和借位,即模2加法是不带进位的二进制加法运算,模2减法是不带借位的二进制减法运算。这样,两个二进制位相运算时,这两个位的值就能确定运算结果,不受前一次运算的影响,也不对下一次造成影响。
模二加法
一种二进制的运算,等同于“异或”运算。 通常用于计算机和电子领域。规则是两个序列按位相加模二,即两个序列中对应位,相加,不进位,相同为0,不同为1。
1+1=0+0=0
1+0=0+1=1
0 1 0 1
+ 0 0 1 1
──────
0 1 1 0
模二减法
0-0=0
0-1=1
1-0=1
1-1=0
例如0110-0011=0101,列竖式计算:
0 1 1 0
- 0 0 1 1
──────
0 1 0 1
模二乘法
0×0=0
0×1=0
1×0=0
1×1=1
多位二进制模2乘法类似于普通意义上的多位二进制乘法,不同之处在于后者累加中间结果(或称部分积)时采用带进位的加法,而模2乘法对中间结果的处理方式采用的是模2加法。例如1011×101=100111,列竖式计算:
模二除法
多位二进制模2除法也类似于普通意义上的多位二进制除法,但是在如何确定商的问题上两者采用不同的规则。后者按带借位的二进制减法,根据余数减除数够减与否确定商1还是商0,若够减则商1,否则商0。多位模2除法采用模2减法,不带借位的二进制减法,因此考虑余数够减除数与否是没有意义 的。实际上,在CRC运算中,总能保证除数的首位为1,则模2除法运算的商是由余数首位与除数首位的模2除法运算结果确定。因为除数首位总是1,按照模2 除法运算法则,那么余数首位是1就商1,是0就商0。
1111000 / 1101 = 1011---------111