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在单片机开发中，hex 文件和 bin 文件是非常常见的两种烧写文件格式。比如在 Keil 中，编译好程序后，点击 Download 就可以把 hex 文件烧录到板子上。

而有时候在我们实现 IAP 时，有需要生成 bin 文件格式，再将其传输到单片机中，通过 Bootloader 将 bin 接收移到相应地址。

哪这两个文件有什么区别？为什么有时候用 bin，而有时候用 hex？本文将针对这两个文件进行讨论。

一、概述

二进制文件（Binary File）是一种以二进制形式存储的计算机文件，其中的数据以字节为单位进行编码。二进制文件可以包含任意类型的数据，如图像、音频、视频、可执行文件等。与之相对的是文本文件，文本文件使用字符编码（如 ASCII 或 Unicode）表示数据。

十六进制文件（Hex File）是一种特殊的二进制文件，其中的数据以十六进制表示。每个十六进制数对应 4 个二进制位，因此可以更直观地查看和编辑二进制数据。十六进制文件常用于存储和传输机器码（即可执行文件），特别是在处理嵌入式系统中常见的固件或软件升级时。

更具体地说，*.bin 文件是二进制文件，是纯粹的 Flash 映像，不含任何额外信息；而 *.hex 是 Intex Hex 格式的映像文件，可理解为带存储地址描述格式的 bin 文件。

在 Keil 中，可以通过如下方式来生成 bin 和 hex 文件：

要生成 hex 比较简单，选中这个选项即可：

要生成 bin 文件需要借助 fromelf 工具：

指令为：

fromelf --bin -o "$L@L.bin" "#L"

// 或
fromelf --bin -o ./OBJECT/**.bin ./OBJECT/**.axf

注意，下面那种写法要写清楚自己的 bin 要放在哪个目录，以及 Keil 生成的 axf 所在的目录

二、hex 文件

hex 是 Intel 公司制定的一种使用 ASCII 文本记录机器码或常量数据的文件格式，这种文件常常用来记录将要存储到 ROM 中的数据，绝大多数下载器支持该格式。

一个 hex 文件由多条记录组成，而每条记录由五个部分组成，格式形如": ll aaaa tt [dd…] cc"

这里用不同的颜色和空格只是为了方便区分位

解释如下：

1. :：每条记录的开头都使用冒号来表示一条记录的开始
2. ll：以 16 进制数表示这条记录的主体数据区的长度（即后面 [dd…] 的长度）
3. aaaa：表示这条记录中的内容应存放到 Flash 中的起始地址
4. tt：表示这条记录的类型，它包含中的各种类型，类型见下表：

tt 的值	代表的类型
00	数据记录
01	本文件结束记录
02	扩展地址记录
04	扩展线性地址记录(表示后面的记录按个这地址递增)
05	表示一个线性地址记录的起始(只适用于 ARM)

5. [dd…]：表示一个字节的数据，一条记录中可以有多个字节数据，ll 区表示了它有多少个字节的数据
6. cc：表示本条记录的校验和（CheckSum），它是前面所有 16 进制数据（除冒号外，两个为一组）的和对 $256$ 取模运算的结果的补码

例：下面以一个 hex 文件的前两行来分析：

:020000040800F2
:10000000E81B002091010008390B00088508000852

// 下面分下段方便查看
:02 0000 04 0800 F2
:10 0000 00 E81B002091010008390B000885080008 52

首先看第一条记录：

1. 02：表示这条记录数据区的长度为两字节
2. 0000：表示这条记录要存储到 Flash 中地址为 0000 处
3. 04：表示这是一条扩展线性地址记录
4. 0800：由于这是一条扩展线性地址记录，所以这部分表示地址的高16位，与前面的"0000"结合在一起，表示要扩展的线性地址为"0x0800 0000"，这正好是 STM32 内部 Flash 的首地址 (^人^)
5. F2：表示校验和，它的值为 $(0x02+0x00+0x00+0x04+0x08+0x00)\%256$ 的值再取补码。

下面是第二条记录：

1. 10：表示这条记录数据区的长度为十六字节
2. 0000：表示这条记录要存储到 Flash 中地址为 0000 处
3. 00：表示这是一条数据记录，数据区的是地址；
4. E81B002091010008390B000885080008：要按地址存储的数据
5. 52：校验和，计算方法同上

再往后看，第三、四行数据如下：

:10001000350B0008410200084913000800000000E9
:10002000000000000000000000000000B70E000803

可以看到，从第二行开始，它们的地址都只相隔了 0x10。Hex 文件内大部分都是这种格式。

最后两行如下：

:04000005080000ED02
:00000001FF

// 分隔开
:04 0000 05 080000ED 02
:00 0000 01 FF

首先看倒数第二行，数据类型是 05，表示起始线性地址记录，其实它表示的是一个函数入口地址，但是这个函数地址并不会影响实际烧写到 Flash 中的内容，我们可以不管它，MDK 官方的解释是大多数情况下可以忽略它。

而倒数第一行，就纯粹表示文件结尾，没有别的含义，所有的 hex 文件的结尾都可以是这个。

我们在做有 IAP 功能的项目时，有时需要把 Bootloader 和 APP 两段代码合并以后烧写，这样可以大大简化操作步骤，此时，可以把两个 hex 文件手动合并。

操作方法是，把其中一个 hex 文件最后的两行（开始线性地址记录、文件结束记录），也就是刚才提到的那两行删除，再把另一个 hex 文件的所有内容都复制到其后就可以了。

当然，两个文件的地址区不应该有重叠

到这里，hex 的一些基本内容就介绍完了。

三、bin 文件

相比于 hex 文件，bin 文件就简单多了。bin 文件保存了需要烧写的目标文件内容，是没有任何附加格式的原始二进制文件。bin 文件其实就是 hex 文件中的数据部分：

结尾：

有关 bin 文件的一些信息，我在 STM32 芯片启动过程 一位中做过一些介绍