單片機(jī)燒錄用的hex文件，文件格式解析
含有單片機(jī)的電子產(chǎn)品在量產(chǎn)的時(shí)候會(huì)用到.hex文件或者.bin。hex是十六進(jìn)制的，包含地址信息和數(shù)據(jù)信息，而bin文件是二進(jìn)制的，只有數(shù)據(jù)而不包含地址。任何文件都有一定的格式規(guī)范，hex文件同樣具有完整的格式規(guī)范。今天和大家分享一下，hex是如何解析的。
hex文件可以通過UltraEdit、Notepad++、記事本等工具打開，用Notepad++打開之后會(huì)看到如下數(shù)據(jù)內(nèi)容。
使用Notepad++打開后會(huì)不同含義的數(shù)據(jù)其顏色不同。每行數(shù)據(jù)都會(huì)有一個(gè)冒號(hào)開始，后面的數(shù)據(jù)由：數(shù)據(jù)長度、地址、標(biāo)識(shí)符、有效數(shù)據(jù)、校驗(yàn)數(shù)據(jù)等構(gòu)成。以上圖的第一行為例，進(jìn)行解析：
第1個(gè)字節(jié)10，表示該行具有0x10個(gè)數(shù)據(jù)，即16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；
第2、3個(gè)字節(jié)C000，表示該行的起始地址為0xC000；
第4個(gè)字節(jié)00，表示該行記錄的是數(shù)據(jù)；
第5-20個(gè)字節(jié)，表示的是有效數(shù)據(jù)；
第21個(gè)字節(jié)73，表示前面數(shù)據(jù)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，校驗(yàn)方法：0x100-前面字節(jié)累加和；
其中，第4個(gè)字節(jié)具有5種類型：00-05，含義如下：
| 字段 | 含義 |
| 00 | 表示后面記錄的是數(shù)據(jù) |
| 01 | 表示文件結(jié)束 |
| 02 | 表示擴(kuò)展段地址 |
| 03 | 表示開始段地址 |
| 04 | 表示擴(kuò)展線性地址 |
| 05 | 表示開始線性地址 |
單片機(jī)的hex文件以00居多，都用來表示數(shù)據(jù)。hex文件的結(jié)束部分如下圖所示。
最后一行的01表示文件結(jié)束了，最后的FF表示校驗(yàn)數(shù)據(jù)，由0x100-0x01=0xFF得來。
細(xì)心的同學(xué)可能發(fā)現(xiàn)了，上面的地址都是兩個(gè)字節(jié)，范圍從0x000-0xFFFF，如果地址是0x17FFFF該怎么辦呢？這就要用到擴(kuò)展字段了，舉例如下：
?第一行中，第一個(gè)字節(jié)為0x02，表示只有兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，而擴(kuò)展段的標(biāo)識(shí)符為0x04表示后面的數(shù)據(jù)0x0800為擴(kuò)展線性地址，基地址的計(jì)算方法為：
(0x0800<<16)=0x08000000，在0x04標(biāo)識(shí)段出現(xiàn)之前，下面的數(shù)據(jù)都是這個(gè)基地址。
第二行的地址是0x0000，那么實(shí)際地址應(yīng)是0x08000000+0x0000=0x08000000；
第二行的地址是0x0010，那么實(shí)際地址應(yīng)是0x08000000+0x0010=0x08000010；
使用Notepad++工具，可以根據(jù)顏色的不同來確認(rèn)校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，如果校驗(yàn)數(shù)據(jù)的顏色不是綠色，則表示校驗(yàn)結(jié)果是錯(cuò)的。
經(jīng)常會(huì)用到上位機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的燒錄，那上位機(jī)就要解析hex文件，程序如何實(shí)現(xiàn)hex文件的解析呢？
頭文件代碼如下所示：
#ifndef _HEXLEXER_H_#define _HEXLEXER_H_#include#include#include/*Intel Hex文件解析器V1.0Hex文件的格式如下：RecordMark RecordLength LoadOffset RecordType Data Checksum在Intel Hex文件中，RecordMark規(guī)定為“:”*/#pragma warning(disable:4996)#define MAX_BUFFER_SIZE 43class Hex{public:Hex(char mark);~Hex();void ParseHex(char *data);//解析Hex文件void ParseRecord(char ch);//解析每一條記錄size_t GetRecordLength();//獲取記錄長度char GetRecordMark();//獲取記錄標(biāo)識(shí)char *GetLoadOffset();//獲取內(nèi)存裝載偏移char *GetRecordType();//獲取記錄類型char *GetData();//獲取數(shù)據(jù)??char?*GetChecksum();//獲取校驗(yàn)和??private:char m_cBuffer[MAX_BUFFER_SIZE];//存儲(chǔ)待解析的記錄char m_cRecordMark;//記錄標(biāo)識(shí)size_t m_nRecordLength;//記錄長度char *m_pLoadOffset;//裝載偏移char *m_pRecordType;//記錄類型char *m_pData;//數(shù)據(jù)字段char *m_pChecksum;//校驗(yàn)和bool m_bRecvStatus;//接收狀態(tài)標(biāo)識(shí)//size_t m_nIndex;//緩存的字符索引值};Hex::Hex(char mark){this->m_cRecordMark = mark;m_cBuffer[0] = '\0';//m_pBuffer = NULL;m_nRecordLength = 0;m_pLoadOffset = NULL;m_pRecordType = NULL;m_pData = NULL;m_pChecksum = NULL;m_bRecvStatus = false;//m_nIndex = 0;}Hex::~Hex(){delete m_pLoadOffset, m_pRecordType, m_pData, m_pChecksum;}#endif
?代碼如下所示。
using namespace std;//獲取記錄標(biāo)識(shí)char Hex::GetRecordMark(){return this->m_cRecordMark;}//獲取每條記錄的長度size_t Hex::GetRecordLength(){//char *len = (char*)malloc(sizeof(char)* 3);if (strlen(m_cBuffer)>=2){char len[3];len[0] = m_cBuffer[0];len[1] = m_cBuffer[1];len[2] = '\0';char *p = NULL;return strtol(len, &p, 16);}else{return 0;}}//獲取裝載偏移char* Hex::GetLoadOffset(){if (strlen(m_cBuffer) == (GetRecordLength() + 5) * 2){char *offset = (char*)malloc(sizeof(char)* 5);for (int i = 0; i < 4; ++i){offset[i] = m_cBuffer[i + 2];}offset[4] = '\0';m_pLoadOffset = offset;offset = NULL;}return m_pLoadOffset;}//獲取記錄類型char* Hex::GetRecordType(){if (strlen(m_cBuffer) == (GetRecordLength() + 5) * 2){char *type=(char*)malloc(sizeof(char)*3);type[0] = m_cBuffer[6];type[1] = m_cBuffer[7];type[2] = '\0';m_pRecordType = type;type = NULL;}return m_pRecordType;}//獲取數(shù)據(jù)char* Hex::GetData(){if (strlen(m_cBuffer) == (GetRecordLength() + 5) * 2){int len = GetRecordLength();char *data = (char*)malloc(sizeof(char)*(len * 2 + 1));for (int i = 0; i < len * 2;++i){data[i] = m_cBuffer[i + 8];}data[len * 2] = '\0';m_pData = data;data = NULL;}return m_pData;}//獲取校驗(yàn)和char* Hex::GetChecksum(){int len = GetRecordLength();if (strlen(m_cBuffer) == (len + 5) * 2){char *checksum=(char*)malloc(sizeof(char)*3);checksum[0] = m_cBuffer[(len + 5) * 2 - 2];checksum[1] = m_cBuffer[(len + 5) * 2-1];checksum[2] = '\0';m_pChecksum = checksum;checksum=NULL;}return m_pChecksum;}//解析Hex文件中的每一條記錄void Hex::ParseRecord(char ch){size_t buf_len = strlen(m_cBuffer);if (GetRecordMark()==ch){m_bRecvStatus = true;m_cBuffer[0] = '\0';//m_nIndex = 0;return;}if ((buf_len==(GetRecordLength()+5)*2-1)){//接收最后一個(gè)字符m_cBuffer[buf_len] = ch;m_cBuffer[buf_len + 1] = '\0';//檢驗(yàn)接收的數(shù)據(jù)char temp[3];char *p = NULL;long int checksum = 0;for (int i = 0; i < strlen(m_cBuffer);i+=2){temp[0] = m_cBuffer[i];temp[1] = m_cBuffer[i + 1];temp[2] = '\0';checksum += strtol(temp, &p, 16);temp[0] = '\0';}checksum &= 0x00ff;//取計(jì)算結(jié)果的低8位if (checksum==0)//checksum為0說明接收的數(shù)據(jù)無誤{cout << "RecordMark " << GetRecordMark() << endl;cout << "RecordLength " << GetRecordLength() << endl;cout << "LoadOffset " << GetLoadOffset() << endl;cout << "RecordType " << GetRecordType() << endl;cout << "Data " << GetData() << endl;cout << "Checksum " << GetChecksum() << endl;}else//否則接收數(shù)據(jù)有誤{cout << "Error!" << endl;}m_cBuffer[0] = '\0';m_bRecvStatus = false;m_nRecordLength = 0;m_pLoadOffset = NULL;m_pRecordType = NULL;m_pChecksum = NULL;m_bRecvStatus = false;}else if (m_bRecvStatus){m_cBuffer[buf_len] = ch;m_cBuffer[buf_len + 1] = '\0';//m_nIndex++;}}//解析Hex文件void Hex::ParseHex(char *data){for (int i = 0; i < strlen(data);++i){ParseRecord(data[i]);}}int main(int argc, char *argv[]){freopen("in.txt", "r", stdin);freopen("out.txt", "w", stdout);Hex hex(':');char ch;while (cin>>ch){hex.ParseRecord(ch);}fclose(stdout);fclose(stdin);return 0;}
是不是這樣呢？趕緊打開.hex文件來看一下吧。
-END-
來源 | 玩轉(zhuǎn)嵌入式
作者 |?劉小舒
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