单片机烧录用的hex文件，文件格式解析

时间：2020-10-23 10:34:10

关键字：单片机嵌入式

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[导读]含有单片机的电子产品在量产的时候会用到.hex文件或者.bin。hex是十六进制的，包含地址信息和数据信息，而bin文件是二进制的，只有数据而不包含地址。任何文件都有一定的格式规范，hex文件同样具有完整的格式规范。今天和大家分享一下，hex是如何解析的。

含有单片机的电子产品在量产的时候会用到.hex文件或者.bin。hex是十六进制的，包含地址信息和数据信息，而bin文件是二进制的，只有数据而不包含地址。任何文件都有一定的格式规范，hex文件同样具有完整的格式规范。今天和大家分享一下，hex是如何解析的。

一

hex文件解析

hex文件可以通过UltraEdit、Notepad++、记事本等工具打开，用Notepad++打开之后会看到如下数据内容。

使用Notepad++打开后会不同含义的数据其颜色不同。每行数据都会有一个冒号开始，后面的数据由：数据长度、地址、标识符、有效数据、校验数据等构成。以上图的第一行为例，进行解析：

第1个字节10，表示该行具有0x10个数据，即16个字节的数据；

第2、3个字节C000，表示该行的起始地址为0xC000；

第4个字节00，表示该行记录的是数据；

第5-20个字节，表示的是有效数据；

第21个字节73，表示前面数据的校验数据，校验方法：0x100-前面字节累加和；

其中，第4个字节具有5种类型：00-05，含义如下：

字段	含义
00	表示后面记录的是数据
01	表示文件结束
02	表示扩展段地址
03	表示开始段地址
04	表示扩展线性地址
05	表示开始线性地址

单片机的hex文件以00居多，都用来表示数据。hex文件的结束部分如下图所示。

最后一行的01表示文件结束了，最后的FF表示校验数据，由0x100-0x01=0xFF得来。

二

扩展地址

细心的同学可能发现了，上面的地址都是两个字节，范围从0x000-0xFFFF，如果地址是0x17FFFF该怎么办呢？这就要用到扩展字段了，举例如下：

第一行中，第一个字节为0x02，表示只有两个字节的数据，而扩展段的标识符为0x04表示后面的数据0x0800为扩展线性地址，基地址的计算方法为：

(0x0800<<16)=0x08000000，在0x04标识段出现之前，下面的数据都是这个基地址。

第二行的地址是0x0000，那么实际地址应是0x08000000+0x0000=0x08000000；

第二行的地址是0x0010，那么实际地址应是0x08000000+0x0010=0x08000010；

使用Notepad++工具，可以根据颜色的不同来确认校验数据是否正确，如果校验数据的颜色不是绿色，则表示校验结果是错的。

三

程序如何实现hex解析

经常会用到上位机软件来实现单片机的烧录，那上位机就要解析hex文件，程序如何实现hex文件的解析呢？

头文件代码如下所示：

#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规定为“:”*/#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);//解析每一条记录 size_t GetRecordLength();//获取记录长度 char GetRecordMark();//获取记录标识 char *GetLoadOffset();//获取内存装载偏移 char *GetRecordType();//获取记录类型 char *GetData();//获取数据  char *GetChecksum();//获取校验和  private: char m_cBuffer[MAX_BUFFER_SIZE];//存储待解析的记录 char m_cRecordMark;//记录标识 size_t m_nRecordLength;//记录长度 char *m_pLoadOffset;//装载偏移 char *m_pRecordType;//记录类型 char *m_pData;//数据字段 char *m_pChecksum;//校验和 bool m_bRecvStatus;//接收状态标识 //size_t m_nIndex;//缓存的字符索引值};
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

代码如下所示。

#include "HexLexer.h"#include using namespace std;//获取记录标识char Hex::GetRecordMark(){ return this->m_cRecordMark;}//获取每条记录的长度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; }}//获取装载偏移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;}//获取记录类型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;}//获取数据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;}//获取校验和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文件中的每一条记录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)) { //接收最后一个字符 m_cBuffer[buf_len] = ch; m_cBuffer[buf_len + 1] = '\0'; //检验接收的数据 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;//取计算结果的低8位 if (checksum==0)//checksum为0说明接收的数据无误 { 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//否则接收数据有误 { 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;}