STM32 CRC校验与芯片ID应用全解析：从原理到实践 | 零基础入门STM32第九十七步

主题	内容	教学目的/扩展视频
CRC与芯片ID原理	实现CRC校验和读取芯片ID	为单片机应用提供数据验证和身份识别的功能。

师从洋桃电子，杜洋老师

📑文章目录

- 一、CRC校验功能解析
- - 1.1 CRC基本原理
  - 1.2 核心功能对比
- 二、CRC校验应用实战
- - 2.1 典型应用场景
  - 2.2 程序实现流程
  - 2.3 关键代码解析
- 三、芯片ID功能解析
- - 3.1 芯片ID特性
  - 3.2 地址映射结构
- 四、芯片ID应用实战
- - 4.1 典型应用场景
  - 4.2 程序实现流程
  - 4.3 关键代码解析
- 五、扩展应用设计
- - 5.1 安全增强方案
  - 5.2 调试技巧
- 六、常见问题解答
- - 附：关键寄存器速查表
- 七、相关资源

一、CRC校验功能解析

1.1 CRC基本原理

硬件加速：STM32内置32位CRC计算器
多项式：默认使用CRC-32/MPEG-2标准（多项式0x04C11DB7）
特性：
- 支持单个数据/数据块计算
- 独立用户寄存器（8位）用于临时存储
- 计算前需复位清空历史数据

1.2 核心功能对比

功能类型	操作方式	适用场景
单次计算	CRC_CalcCRC()	离散数据校验
批量计算	CRC_CalcBlockCRC()	连续数据流校验
独立寄存器	CRC_SetIDRegister()	临时数据存储

二、CRC校验应用实战

2.1 典型应用场景

Flash完整性校验：验证固件烧录正确性
通信数据验证：UART/SPI传输数据校验
文件签名：软件升级包完整性验证

2.2 程序实现流程

2.3 关键代码解析

// CRC初始化与计算示例
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_CRC, ENABLE); // 启用CRC时钟uint32_t Calc_SingleData(void) {CRC_ResetDR();return CRC_CalcCRC(0x12345678); // 返回单个数据CRC值
}uint32_t Calc_DataBlock(uint32_t *buf, uint32_t len) {CRC_ResetDR();return CRC_CalcBlockCRC(buf, len); // 返回数据块CRC值
}

三、芯片ID功能解析

3.1 芯片ID特性

唯一性：96位全球唯一标识（不可修改）
存储位置：0x1FFFF7E8 ~ 0x1FFFF7F3
读取方式：
- 32位模式读取3个寄存器
- 16位模式读取6个寄存器
- 8位模式读取12个寄存器

3.2 地址映射结构

四、芯片ID应用实战

4.1 典型应用场景

设备身份认证：硬件加密绑定
防克隆保护：验证合法硬件
生产追溯：记录产品序列号

4.2 程序实现流程

4.3 关键代码解析

// 芯片ID读取示例
uint32_t ChipID[3];
void Read_ChipID(void) {ChipID[0] = *(__IO uint32_t *)(0x1FFFF7E8); // 高位ChipID[1] = *(__IO uint32_t *)(0x1FFFF7EC); // 中位ChipID[2] = *(__IO uint32_t *)(0x1FFFF7F0); // 低位
}// ID验证示例
bool Verify_ChipID(void) {return (ChipID[0] == 0x066EFF34) && (ChipID[1] == 0x3437534D) && (ChipID[2] == 0x43232328);
}

五、扩展应用设计

5.1 安全增强方案

5.2 调试技巧

CRC验证工具：使用在线CRC计算器交叉验证
ID读取验证：通过ST-Link Utility直接查看内存
端序转换：使用__REV宏处理大小端转换

六、常见问题解答

Q1：CRC计算结果与软件算法不一致？

检查多项式配置
确认初始值是否复位
验证数据输入顺序（字节序）

Q2：读取的芯片ID全为0或FFFF？

检查地址是否正确
确认芯片未处于保护模式
验证内存访问权限

Q3：如何防止芯片ID被篡改？

结合加密算法处理原始ID
在安全启动流程中验证
使用OTP区域存储校验值

附：关键寄存器速查表

功能	相关地址/寄存器	访问方式
CRC计算器	CRC_DR	直接读写
独立寄存器	CRC_IDR	8位存取
芯片ID高位	0x1FFFF7E8	32位读取
芯片ID中位	0x1FFFF7EC	内存映射访问

七、相关资源

[1] 洋桃电子B站课程-STM32入门100步
[2] STM32官方文档手册
[3] STM32F103固件函数库用户手册（中文）
[4] CRC功能测试程序
[5] 芯片ID读取程序
[6] CRC与芯片ID原理.pptx

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实测开发版：洋桃1号开发版（基于STM32F103C8T6）
更新日志：

v1.0 初始版本（2025-04-09）