【车载开发系列】S19/HEX/BIN文件解析

一. 文件烧录原理

编译器/汇编器将程序源代码转换为机器代码, 输出到一个文件。
上位机将机器代码烧录到ROM/Flash Memory, 或传输到目标系统以加载执行

二. 为什么要文件解析

平常使用编译器的时候会自动生成相应格式的烧录文件，直接进行烧录即可，但是在有的时候我们需要使用对文件格式进行转换，比较好用刷写文件解析工具推荐使用HexView，也可以使用J-Flash。
若通过BootLoader进行升级，或者需要对文件进行补齐填充的时候，或者需要自己进行文件提取的时候，我们就需要自己编写代码进行解析，搭配上位机等进行文件的烧录。

三. BIN格式文件

bin后缀的是一种二进制文件，它的用途是根据用户系统或者电脑内的应用而定。这是文件格式binary的缩写，bin文件没有什么特别之处，直接解析即可。
Bin文件是最纯粹的二进制机器代码，没有格式，或者说是“顺序格式”。按assembly code顺序翻译成binary machine code。由于分析出来Hex文件中的数据域ASCII码表示的十六进制与二进制一一对应，而且我公司DSP又是16位的，以一个word为最小单位，所以四个十六进制ASCII码代表一条机器指令单位或者地址，借于上面分析，编写了工具代码。

1）bin格式优点

他的优点有简单直接, 文件内容地址和memory内容地址一一对应, 直观。

2）bin格式缺点

地址连续, 无法跨空间, 二进制需要特殊工具查看内容。

四. S-record概述

Motorola S-record是由Motorola创建的一种文件格式，它以 ASCII十六进制文本形式传送二进制信息。这种文件格式也可以称为SRECORD、SREC、S19、S28、S37。它通常用于对微控制器、EPROM和其他类型的可编程逻辑设备进行编程。
S-record格式是在1970年代中期为 Motorola 6800处理器创建的。该处理器和其他嵌入式处理器的软件开发工具将生成S-record格式的可执行代码和数据。程序员将读取S-record格式并将数据“刻录”到嵌入式系统中使用的PROM或EPROM中。

五. S19，MOT，SREC文件格式

这三种文件格式之所以放在一起说明，是因为这几种格式的文件是相同的，除了后缀名不同，文件的排列格式是一样的，没有特别之处。采用同一种方式解析即可。

1）格式预览

S-record 格式文件由一系列 ASCII 文本记录组成。这些记录从左到右具有以下结构：

2）Record type记录类型

2个字符，一个大写的S（0x53），然后是一个数字0~9，定义了记录的类型 (S0，S1，S2，S3，S5，S7，S8，S9)，其中0~9的数字，定义数据类型。

3）Byte count字节计数

一个字节，表示后面其余部分（地址+数据+校验和）的字节数。该字段最小值为3（两个字节地址字段+1个字节校验和）。
该字段的最小值为 3，最大值为 255 (0xFF)。通常记录有 32 个数据字节。

4）Address地址

4或6或8个字符。由记录类型 type 决定。对于S1和S9类型（S19），地址字段为 4 个十六进制数字（2 个字节）。对于S2和S8 record（S28），地址字段为 6 个十六进制数字（3个字节），对于S3和S7 record（S37），地址字段为 8 个十六进制数字（4 个字节）。地址首先以 MSB 发送。地址字节以大端格式排列。

5）Data数据段

0—64字符。用来组成和说明一个代表了内存载入数据或者描述信息的16进制的值。
一般建议该段最大32字节。S0/S1/S2/S3 类型的最小数据数是0。最大可记录的数据数由地址段来决定，因为数据段最大记录数是255，减去1个字节的校验位，再减去地址段，剩下的才是数据段长度，因此S0/S1最大支持252字节数据，S2最大支持251字节数据，S3最大支持250字节数据。

6）Checksum校验和

占一个字节。
Checksum = 取补码( (Byte count + Address + Data) )

六. S-Record记录类型

S0：S格式文件的第一个记录，表示文件名(含路径)，存储地址部分没有使用，以0000置位。此记录表示记录的开始，无需下载到MCU。
S1: 地址为2字节(4个字符)的记录。
S2: 地址为3字节的记录。
S3: 地址为4字节的记录。
S5: 标记本文件的S1、S2、S3记录的个数(此记录不是一个S文件所必须的)。
S7: 地为4字节，表示程序的开始执行地址，代码/数据部分没有被使用，此行表示程序的结束，无需下载到MCU。
S8: 地为3字节，表示程序的开始执行地址，代码/数据部分没有被使用，此行表示程序的结束，无需下载到MCU。
S9: 地为2字节，表示程序的开始执行地址，代码/数据部分没有被使用，此行表示程序的结束，无需下载到MCU。

七. S-Record的实例

1）S0的一个实例

S01F0000 443A5C50726F6A6563745F335C62696E5C50726F6A6563742E61627371
S0,表示S19文件格式开始；1F为剩余字节数；0000无用；
最后两位71是校验和；
中间的内容是ASCII码。转成字符串就是：D:\Project_3\bin\Project_3.abs.。

2）S1的一个实例

S123C000CF2100C6055B134A800BFE4A8000FE0000C015C03100000000000000\n0000000092
S1，表示本条记录存储地址长度为2字节；23(注意为16进制)剩余字节数；
C000表示起始地址；
92表示校验和。即，本行表示将CF2100C6055B134A800BFE4A8000FE0000C015C0310000000000000000000000依次下载到从地址C000开始的一段连续地址中。

3）S2的一个实例

S218FE8020F2FEC013EC31270BED31180A30700434F920F10A0B
S2，表示本条记录存储地址长度为3字节，18(16进制数)表示剩余字节数，FE8020表示起始地址，0B为校验和。
校验和的计算：以S2记录为例，校验和 = 0xFF – (0xFE + 0×80 + 0×20 + 0Xf2 + … + 0x0A);## 七. S-Record的实例

八. HEX文件

Hex 是另一种十六进制格式，指的是Intel-HEX，它是由Intel制定的格式。
它是一种十六进制的文件，是ascii码的文档, 所以不能直接烧到单片机。以行为单位, 每行以冒号 : 开头, 内容全为16进制码。
它也包含了数据类型，数据字段和校验和等信息。

与bin文件的区别

1）HEX文件包含地址信息，BIN文件只包含数据信息。
2）HEX文件是用ASCII来表示十六进制
3）对一个BIN文件而言，文件的大小就是文件包括的数据的实际大小。而对HEX文件而言，看到的文件大小并不是实际的数据的大小：一是因为HEX文件是用ASCII来表示数据，二是因为HEX文件本身还包括别的附加信息。
对二进制文件而言，其实没有”格式”。文件只是包括了纯粹的二进制数据。HEX文件都是由记录（RECORD）组成的。在HEX文件里面，每一行代表一个记录。