HEX文件格式

布满荆棘的人生 2022-06-17 00:13 338阅读 0赞

**HEX文件格式学习笔记**

为了编写一个可以按照自己的要求进行ISP的程序，大概学习了一下HEX文件格式。把学习笔记写出来，以为重新巩固所学习内容。

HEX文件以行为单位。每行以字符 ‘:’ (0x3a)开头，以回车换行符0x0d, 0x0a为结束。每行开始和结束之间的所有内容，都是以字符形式表现的。例如数据如果是 0x1A ，那么转换到HEX格式的行里面就是0x31 0x41。如果数据是16bit的，例如地址，则先显示高位，后显示底位。例如 0x1234，转换成HEX格式文件后变成 0x31 0x32 0x33 0x34，显示出来以后就是1234。将数据部分内容每2个字符看做一个HEX数据，例如：

:020000040000FA , 我把它看做 0x02 0x00 0x00 0x04 0x00 0x00 0xFA

第一个 0x02 为数据长度。

紧跟着后面的0x00 0x00 为地址。

再后面的0x04为数据类型，类型共分一下几类：

'00' Data Record

'01' End of File Record

'02' Extended Segment Address Record

'03' Start Segment Address Record

'04' Extended Linear Address Record

'05' Start Linear Address Record

然后，接着0x04后面的两个 0x00 0x00就是数据。最后一个0xFA是校验码。

HEX文件的每一行都是这样的格式：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x3a&gt; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据长度1Byte] </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据地址2Byte] </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据类型1Byte] </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据nByte] </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [校验1Byte] </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x0d&gt; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x0a&gt; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在例如：

:1000000018F09FE518F09FE518F09FE518F09FE5C0

安装上面的数据行格式分析如下:

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x3a&gt; </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据长度1Byte] </td> 
 <td> 10 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据地址2Byte] </td> 
 <td> 00 00 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据类型1Byte] </td> 
 <td> 00 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [数据nByte] </td> 
 <td> 18F09FE518F09FE518F09FE518F09FE5 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> [校验1Byte] </td> 
 <td> C0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x0d&gt; </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> &lt;0x0a&gt; </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

每行中的数据并不是一定有的，第二个直接的数据长度为0，那么这行就没有数据。

由于每行标识数据地址的只有2Byte，所以最大只能到64K，为了可以保存更大数据地址数据，就有了Extended LinearAddress Record。如果这行的数据类型是0x04，那么，这行的数据就是随后数据的基地址。例如：

:020000040004F6

:1000000018F09FE518F09FE518F09FE518F09FE5C0

:1000100018F09FE5805F20B9F0FF1FE518F09FE51D

第一行，是Extended LinearAddress Record，里面的基地址是0x0004，第二行是Data Record，里面的地址值是0x0000。那么数据18F09FE518F09FE518F09FE518F09FE5要写入FLASH中的地址为(0x0004 << 16) | 0x0000，也就是写入FLASH的0x40000这个地址。同样，第三行的数据的写入地址为0x40010。当一个HEX文件的数据超过64k的时候，文件中就会出现多个Extended Linear Address Record。

End of File Record 行是每一个HEX文件的最后一行。例如：

:00000001FF

这样的一行数据内容是固定的，数据长度为0，地址为0。

校验值：每一行的最后一个值为此行数据的校验和。例如：

:1000000018F09FE518F09FE518F09FE518F09FE5C0 这行中的 0xC0

:1000100018F09FE5805F20B9F0FF1FE518F09FE51D 这行中的 0x1D

校验和的算法为：计算从0x3A 以后（不包括0x3A）的所有各字节的和模256的余。即各字节二进制算术和，不计超过256的溢出值，然后用0x100减去这个算数累加和，得出得值就是此行得校验和。

Byyifan 2006.3.16

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什么是Intel HEX格式? 
 
回答: 
 
Intel HEX文件是记录文本行的ASCII文本文件,在Intel HEX文件中,每一行是一个HEX记录 
由十六进制数组成的机器码或者数据常量,Intel HEX文件经常被用于将程序或数据传输 
存储到ROM.EPROM,大多数编程器和模拟器使用Intel HEX文件. 
 
记录格式 
 
一个Intel HEX文件可以包含任意多的十六进制记录,每条记录有五个域,下面是一个记录的格式. 
 
:llaaaatt\[dd...\]cc 
 
每一组字母是独立的一域,每一个字母是一个十六进制数字,每一域至少由两个十六进制数字组成,下面是字节的描述. 
 
:冒号 是每一条Intel HEX记录的开始 
 
ll 是这条记录的长度域,他表示数据(dd)的字节数目. 
 
aaaa 是地址域,他表示数据的起始地址 
<如果是数据记录,这表示将要烧录的这条记录中的数据在EPROM中的偏移地址, 
对于不支持扩展段地址和扩展线性地址的,如89C51,这就是此条记录的起始地址> 
 
tt 这个域表示这条HEX记录的类型,他有可能是下面这几种类型 
00 ----数据记录 
01 ----文件结束记录 
02 ----扩展段地址记录 
04 ----扩展线性地址记录 
 
dd 是数据域,表示一个字节的数据,一个记录可能有多个数据字节,字节数目可以 
查看ll域的说明 
 
cc 是效验和域,表示记录的效验和,计算方法是将本条记录冒号开始的所有字母对 
 
<不包括本效验字和冒号> 所表示的十六进制数字 
<一对字母表示一个十六进制数,这样的一个十六进制数为一个字节> 
 
都加起来然后模除256得到的余数最后求出余数的补码即是本效验字节cc. 
<例如: 
:0300000002005E9D 
cc=0x01+NOT((0x03+0x00+0x00+0x00+0x02+0x00+0x5E)%0x100)=0x01+0x9C=0x9D 
 
C语言描述: 
UCHAR cc; 
cc=(UCHAR)~(0x03+0x00+0x00+0x00+0x02+0x00+0x5E); 
cc++; 
> 
数据记录 
 
IntelHEX文件由若干个数据记录组成,一个数据记录以一个回车和一个换行结束 
<回车为0x0d换行为0x0a> 
 
比如下面的一条数据记录 
:10246200464C5549442050524F46494C4500464C33 
 
10 是此行记录数据的字节数目 
2462 是数据在内存<将要烧写的eprom地址>中的起始地址 
00 是记录类型00(是一个数据记录) 
464C 到 464C 是数据 
33 是此行记录的效验和 
 
扩展线性地址记录(HEX386) 
扩展线性地址记录也可称为 32位地址记录 和 HEX386记录,这个纪录包含高16(16-31位)位数据地址,这种扩展的线性记录总是有两个字节数据,像下面这样: 
 
:02000004FFFFFC 
02 是记录的数据字节数目 
0000 是地址域这在扩展地址记录中总是0000 
04 是记录类型04(扩展地址记录) 
FFFF 是高16位地址 
FC 是记录效验和,计算方法如下: 
01h + NOT(02h + 00h + 00h + 04h + FFh + FFh) 
 
当一个扩展线性地址记录被读到后,扩展线性地址记录的数据区域将被保存 
并应用到后面从Intel HEX文件中读出的记录,这个扩展线性记录一直有效, 
直到读到下一个扩展线性记录. 
 
 
绝对内存地址 = 数据记录中的地址 + 移位后的扩展线性地址 
 
 
下面举例说明这个过程 
 
从数据记录的地址域得到地址 2462 
从扩展线性地址记录的地址域得到地址 FFFF 
绝对内存地址 FFFF2462 
 
扩展段地址记录 (HEX86) 
 
扩展段地址记录也被称为 HEX86记录, 包含 4-19位的数据地址段, 
这个扩展段地址记录总是有两字节数据,如下: 
 
:020000021200EA 
02 是 记录中的数据字节数目 
0000 是地址域,在扩展段地址记录中,这个域总是0000 
02 是记录类型02(扩展段地址的标示) 
1200 是该段的地址 
EA 是效验和 
计算如下: 
01h + NOT(02h + 00h + 00h + 02h + 12h + 00h). 
 
当扩展段地址记录被读后,扩展段地址将被存储并应用到以后从Intel HEX文件读出的记录,这个段地址一直有效直到读到下一个扩展段地址记录 
 
绝对内存地址 = 数据记录中的地址 + 移位后的扩展段地址 
 
 
数据记录中的地址域 移位后扩展段地址记录中的地址域 
 
下面举例说明这个过程 
 
从数据记录的地址域得到地址 2 4 6 2 
从扩展段地址记录的地址域得到地址 1 2 0 0 
绝对内存地址 0 0 0 1 4 4 6 2 
 
文件结束记录(EOF) 
一个Intel HEX文件必须有一个文件结束记录,这个记录的类型域必须是01, 
一个EOF记录总是这样: 
:00000001FF 
00是记录中数据字节的数目 
0000这个地址对于EOF记录来说无任何意义 
01记录类型是01(文件结束记录标示) 
FF是效验和计算如下 
01h + NOT(00h + 00h + 00h + 01h). 
========================

总结

形如  
:BBAAAATTHHHH...HHHHCC  
  
BB: Byte  
AAAA:数据记录的开始地址,高位在前,地位在后  
因为这个格式只支持8bits,地址被倍乘  
所以,为了得到实际的PIC的地址,需要将 地址除以2  
TT: Type  
00 数据记录  
01 记录结束  
04 扩展地址记录(表示32位地址的前缀,当然这种只能在 INHX32)  
HHHH:一个字(Word)的数据记录,高Byte在前,低Byte在后  
TT之后,总共有 BB/2 个字 的数据  
CC: 一个Byte的CheckSum  
  
  
因为PIC16F873A只有4K的程序空间  
  
所以,不会有 TT=04的 Linear Address Record

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