EtherCAT ESI文件CRC32計算規則和方法

EtherCAT ESI文件的CRC32計算遵循特定的規則，以確保設備描述的完整性。以下是詳細的規則和計算步驟，以及C#實現示例：

計算規則

1. 使用標準的CRC32多項式：0x04C11DB7
2. 初始值：0xFFFFFFFF
3. 最終異或值：0xFFFFFFFF
4. 輸入反轉：否
5. 輸出反轉：否

計算步驟

1. 準備數據：

   • 從ESI XML文件的根元素開始
   • 移除所有注釋和處理指令
   • 移除所有空白字符（空格、制表符、換行符）
   • 將所有屬性值轉換為小寫
   • 確保所有元素和屬性按字母順序排序

2. 特殊處理：

   • 移除<Descriptions>元素中的<Devices>元素
   • 移除<Vendor>元素中的<ImageData>*元素
   • 如果存在<Groups>元素，保留其內容但移除<Groups>標簽本身

3. 計算CRC32：

   • 使用準備好的數據
   • 應用上述CRC32規則
   • 計算結果為32位十六進制值

示例代碼（C#）

using System;
using System.Xml.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;class EsiCrc32Calculator
{public static string PrepareXml(string xmlString){// 移除注釋和處理指令xmlString = Regex.Replace(xmlString, @"<!--.*?-->", "", RegexOptions.Singleline);xmlString = Regex.Replace(xmlString, @"<\?.*?\?>", "");XElement root = XElement.Parse(xmlString);// 移除特定元素root.Descendants("Descriptions").Descendants("Devices").Remove();root.Descendants("Vendor").Descendants().Where(e => e.Name.LocalName.StartsWith("ImageData")).Remove();// 特殊處理Groups元素var groups = root.Descendants("Groups").ToList();foreach (var group in groups){var parent = group.Parent;var index = parent.Elements().ToList().IndexOf(group);parent.Add(group.Elements());group.Remove();}// 遞歸處理元素ProcessElement(root);// 將處理后的XML轉換回字符串，移除所有空白字符return root.ToString(SaveOptions.DisableFormatting).Replace("\n", "").Replace("\r", "").Replace(" ", "");}private static void ProcessElement(XElement element){element.Name = element.Name.LocalName.ToLowerInvariant();var attributes = element.Attributes().OrderBy(a => a.Name.LocalName).ToList();element.RemoveAttributes();foreach (var attr in attributes){element.SetAttributeValue(attr.Name.LocalName.ToLowerInvariant(), attr.Value.ToLowerInvariant());}foreach (var child in element.Elements()){ProcessElement(child);}}public static uint CalculateCrc32(string data){byte[] bytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(data);uint crc = 0xFFFFFFFF;for (int i = 0; i < bytes.Length; ++i){crc ^= bytes[i];for (int j = 0; j < 8; ++j){crc = (crc & 1) != 0 ? (crc >> 1) ^ 0xEDB88320 : crc >> 1;}}return ~crc;}public static void Main(){string xmlContent = @"<EtherCATInfo><!-- 這是一個注釋 --><Vendor><Name>Example Vendor</Name><ImageData16x14>...</ImageData16x14></Vendor><Descriptions><Devices><Device>...</Device></Devices><Groups><Group><Type>Example</Type></Group></Groups></Descriptions></EtherCATInfo>";string preparedXml = PrepareXml(xmlContent);uint crc32Value = CalculateCrc32(preparedXml);Console.WriteLine($"CRC32: 0x{crc32Value:X8}");}
}

注意：這個C#示例代碼提供了基本的實現思路，但在實際應用中可能需要根據具體的ESI文件結構進行調整。