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[应用相关] HEX文件和BIN文件总结及hex文件流转bin文件流示例代码

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 楼主 | 2018-10-11 15:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
原博文网址:https://blog.csdn.net/flydream0/article/details/8447087

这几天在写STM32的ISP烧录工具,因此有涉及到输入hex文件或bin文件进行烧录的问题,所以对hex文件和bin文件进行了些总结。
1 hex介绍
Hex 全称 (Intel HEX)文件是由一行行符合Intel HEX文件格式的文本所构成的ASCII文本文件。在Intel HEX文件中,每一行包含一个HEX记录。这些记录由对应机器语言码和/或常量数据的十六进制编码数字组成。Intel HEX文件通常用于传输将被存于ROM或者EPROM中的程序和数据。大多数EPROM编程器或模拟器使用Intel HEX文件。


 楼主 | 2018-10-11 15:20 | 显示全部楼层
2 hex与bin的区别
1     HEX文件是包括地址信息的,而BIN文件格式只包括了数据本身,在烧写或下载HEX文件的时候,一般都不需要用户指定地址,因为HEX文件内部的信息已经包括了地址。而烧写BIN文件的时候,用户是一定需要指定地址信息的。
2   BIN文件格式,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。
3  HEX文件格式
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。记录的基本格式为:

+---------------------------------------------------------------+
         |  RECORD  | RECLEN |  LOAD  |RECTYPE | INFO or DATA | CHKSUM |
         |  MARK ':'|        | OFFSET |        |             |       |
        +---------------------------------------------------------------+
         |  1-byte  | 1-byte | 2-byte | 1-byte  |   n-byte    | 1-byte |
        +---------------------------------------------------------------+

记录类型包括:
         '00' DataRrecord:用来记录数据,HEX文件的大部分记录都是数据记录
         '01' End of File Record:用来标识文件结束,放在文件的最后,标识HEX文件的结尾
         '02' Extended SegmentAddress Record: 用来标识扩展段地址的记录         '03' Start Segment Address Record

          '04' Extended Linear AddressRecord: 用来标识扩展线性地址的记录
          '05' Start Linear Address Record
         
        在上面的后2种记录,都是用来提供地址信息的。每次碰到这2个记录的时候,都可以根据记录计算出一个“基”地址。
        对于后面的数据记录,计算地址的时候,都是以这些“基”地址为基础的。
         
         数据记录的具体格式:
        +---------------------------------------------------------------+
         |  RECORD  | RECLEN |  LOAD  |RECTYPE | INFO or DATA | CHKSUM |
         |  MARK ':'|        | OFFSET|  '00'   |             |       |
        +---------------------------------------------------------------+
         |  1-byte  | 1-byte | 2-byte | 1-byte  |   n-byte    | 1-byte |
        +---------------------------------------------------------------+        
         
         看个例子:
        :020000040000FA
       :10000400FF00A0E314209FE5001092E5011092E5A3
        :00000001FF        
      
        对上面的HEX文件进行分析:
        第1条记录的长度为02,LOADOFFSET为0000,RECTYPE为04,说明该记录为扩展段地址记录。数据为0000,校验和为
       FA。从这个记录的长度和数据,我们可以计算出一个基地址,这个地址为0X0000。后面的数据记录都以这个地址为基
        地址。
        第2条记录的长度为10(16),LOADOFFSET为0004,RECTYPE为00,说明该记录为数据记录。
       数据为FF00A0E314209FE5001092E5011092E5,共16个BYTE。这个记录的校验和为A3。此时的基地址为0X0000,加上OFFSET,
        这个记录里的16BYTE的数据的起始地址就是0x0000+ 0x0004 = 0x0004.
        第3条记录的长度为00,LOADOFFSET为0000,TYPE = 01,校验和为FF。说明这个是一个END OF FILE RECORD,标识
        文件的结尾。
      
       在上面这个例子里,实际的数据只有16个BYTE:FF00A0E314209FE5001092E5011092E5,其起始地址为0x4
4   HEX文件和BIN文件大小有区别
     HEX文件是用ASCII来表示二进制的数值。例如一般8-BIT的二进制数值0x3F,用ASCII来表示就需要分别表示字符'3'
     和字符'F',每个字符需要一个BYTE,所以HEX文件需要 > 2倍的空间。
    对一个BIN文件而言,你查看文件的大小就可以知道文件包括的数据的实际大小。而对HEX文件而言,你看到的文件
    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。

要想详细了解HEX文件格式, 请参见INTEL HEX PDF文档

 楼主 | 2018-10-11 15:21 | 显示全部楼层
3 hex文件流转bin文件流

hex.h:


#ifndef __HEX_H_
#define __HEX_H_
typedef struct{
        int len; //bin文件大小
        UINT startAddress; //刷写的起始地址
        BYTE *pContent;                //转化后的内容
}HexToBinData;
typedef struct{
        BYTE data[16];//数据
        BYTE len;        //数据长度
        UINT pos;        //偏移地址
        BYTE type;        //类型
}HexLinData;
int ConvertHexToBin(const char *str,HexToBinData *pData);
#endif


 楼主 | 2018-10-11 15:22 | 显示全部楼层
hex.cpp:


//#include "StdAfx.h"
#include "hex.h"

static BYTE HexCharToByte(char c)
{
        if(c>='0' && c<='9')
                return c -'0';
        else if(c>='a' && c<='f')
                return c-'a'+0x0a;
        else if(c>='A' && c <='F')
                return c-'A'+0x0a;
       
        return -1;
}
static BYTE GetFirstByte(const char *str)
{
        ASSERT(str !=NULL);

        BYTE tmp =0;
        tmp =HexCharToByte(str[0]);
        tmp <<=4;
        tmp +=HexCharToByte(str[1]);

        return tmp;
}
//从字符串中获取一行
static int GetLine(const char *str,char *pBuf)
{
        ASSERT(str !=NULL);
        ASSERT(pBuf !=NULL);

        char *start =strchr((char *)str,':');
        if(NULL ==start){
                return -1;
        }

        char *end =strstr(start,"\r\n");
        char *p =start;
        char *p2 =pBuf;
        int len=0;
        for (;p<end+2;p++,p2++)
        {
                if(*p =='\0')
                        break;
                *p2 =*p;
                len ++;
        }
        *p2 ='\0';

        return len;
}

//获取一行的数据
static int GetHexLineData(const char *line,HexLinData *pData)
{
        ASSERT(line !=NULL);
        ASSERT(pData !=NULL);

        if(line[0] !=':')
                return -1;
        int i=1;
        pData->len =GetFirstByte(&line);
        i +=2;
        pData->pos =GetFirstByte(&line);
        i +=2;
        pData->pos <<=8;
        pData->pos +=GetFirstByte(&line);
        i +=2;
        pData->type =GetFirstByte(&line);
        i +=2;
        for(int j=0;j<pData->len;i+=2,j++){
                pData->data[j] =GetFirstByte(&line);
        }
        return 0;
}
//获取第一行指定类型的数据
static int GetFirstDataLine(const char *str,BYTE type,HexLinData *pData)
{

        ASSERT(str !=NULL);
        ASSERT(pData !=NULL);

        char *p =(char *)str;
        char line[128];
        HexLinData data ={0};
        int len =strlen(str);
        int dataLen =0;

        for(;p<str+len;p+=dataLen){
                memset(line,0,128);
                dataLen =GetLine(p,line);
                if(dataLen <0)
                        return -1;
                memset(&data,0x00,sizeof(HexLinData));
                if(0 !=GetHexLineData(line,&data))
                        return -1;

                if(data.type ==type){
                        memcpy(pData,&data,sizeof(HexLinData));
                        return 0;
                }
        }
        return -1;
}

static int GetStartAddress(const char *str,UINT *pStartAddress)
{
        HexLinData data ={0};
        UINT basePos=0;
        UINT pos;

        if(0 !=GetFirstDataLine(str,4,&data))
                return -1;
        for(int i=0;i<data.len;i++){
                basePos <<=8;
                basePos +=data.data;
        }

        memset(&data,0x00,sizeof(HexLinData));
        if(0 !=GetFirstDataLine(str,0,&data))
                return -1;
        pos =data.pos;

        *pStartAddress =(basePos<<16) +pos;
        return 0;
}

int ConvertHexToBin(const char *str,HexToBinData *pData)
{
        ASSERT(str !=NULL);
        ASSERT(pData !=NULL);


        UINT startAddress =0;
        char line[128] ={0};
        HexLinData data={0};
        if(0 !=GetStartAddress(str,&startAddress))
                return -1;

        pData->startAddress =startAddress;

        char *p =(char *)str;
        int binLen =0;
        int len =0;
        int size =strlen(str);



 楼主 | 2018-10-11 15:22 | 显示全部楼层
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        /*FILE *file =fopen("test.hex","wb+");
        fseek(file,0,SEEK_SET);
        FILE *file1 =fopen("test.bin","wb+");
        fseek(file1,0,SEEK_SET);*/
        for(binLen=0;p<str+size;p +=len){
                memset(line,0,128);
                len =GetLine(p,line);
                if(len <0)
                        break;
                /*fwrite(line,1,len,file);*/
                memset(&data,0x00,sizeof(HexLinData));
                if(0 !=GetHexLineData(line,&data))
                        return -1;
                if(data.type ==0){
                        binLen +=data.len;
                        /*fwrite(data.data,1,data.len,file1);*/
                }
        }
        /*fclose(file);
        fclose(file1);*/
        pData->len =binLen;
        pData->pContent =(BYTE *)malloc(pData->len+1);
        if(pData->pContent ==NULL)
                return -1;

        p =(char *)str;
        binLen =0;
        len =0;
        for(binLen=0;p<str+size;p +=len){
                memset(line,0,128);
                len =GetLine(p,line);
                if(len <0)
                        break;
                memset(&data,0x00,sizeof(HexLinData));
                if(0 !=GetHexLineData(line,&data))
                        return -1;
                if(data.type ==0){
                        memcpy(pData->pContent+binLen,data.data,data.len);
                        binLen +=data.len;
                }
        }

        return 0;
}




只有一个接口函数:


int ConvertHexToBin(const char *str,HexToBinData *pData);


它的作用是将hex文件流str直接转化为bin文件流,并存储到HexToBinData结构体中,若成功则返回0,失败则返回非0.



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