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hex文件详解及常用合并方法介绍

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在很多复杂的系统中,或者多人参与设计的系统中,程序分区必不可免。

就拿最简单的IAP升级来说,包含两个程序区,BOOT区和APP区。其中,BOOT区的主要职责是引导代码进去APP区执行目标功能,但在下载的时候,往往提供一个hex文件即可。

当然,提供两个分别下载也可行,但生产过程中增加一个工序就是一个工序的价格。再说了,完全没必要,这就涉及到了本章介绍的hex文件合并(BIN文件当然OK的)。

一、什么是hex文件?

hex文件格式是可以烧写到单片机中,被单片机执行的一种文件格式,生成Hex文件的方式有很多种,可以通过不同的编译器将C程序或者汇编程序编译生成hex。

Hex文件格式:

先来看一下hex文件,主要截取了三部分,开头1行。

中间数据,这里只截取了一部分作为表示。

结尾2行:

数据少不了数据格式(协议),先来看一看hex文件的数据格式,以第一行数据(020000040002f8)为例,看一看hex文件的每一字段数据是什么意思:

020000040002f8可以分解为:

0x02 0x00 0x00 0x04 0x02 0x02 0xf8,前面4个字节和最后一个字节是有特殊含义的,中间为数据,每个字段的具体含义如下:

1. 第一字节0x02:数据长度,即该行有多少个数据;

2. 第二、三字节0x00、0x00:表示本行数据的起始地址位;

3. 第四个字节有0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05,分别有以下含义:

  • '00’Data Rrecord:用来记录数据,HEX文件的大部分记录都是数据记录
  • '01’文件结束记录:用来标识文件结束,放在文件的最后,标识HEX文件的结尾
  • '02’扩展段地址记录:用来标识扩展段地址的记录
  • '03’开始段地址记录:开始段地址记录
  • '04’扩展线性地址记录:用来标识扩展线性地址的记录
  • '05’开始线性地址记录:开始线性地址记录

最后一个字节0xf8为校验和:校验和= 0x100 - 累加和。

单纯看上面的介绍,好像也看不出和MCU的FLASH地址如何联系起来,接下来看看是如何跟FLASH地址对应的。

第一字节表示该行的数据字节数;如第1行只有 0x08 0x00 两个字节的数据,类型是 04 ,即该行记录的是一个拓展地址(0x08 0x00 是地址信息,用法是将该地址(0x0800<<16) 后作为基地址。并且表示在下一个04类型行出现之前都要使用该地址。

例如第2行的地址信息是 0x0000,则表示该行数据从0x08000000( (0x0800<<16) | 0x0000 )开始记录。

第3行则从 0x08000010 ( (0x0800<<16) | 0x0010 )开始记录。

另外最后一个字节的校验和 0xD2 = 0xff & ( 0x100- (0x10+4*(0x00)+0x38+0x05+…+0x00+0x08) ) = 0xff & (0x100-0x2E);

然后再看结尾部分:类型是05,有4字节数据,从上面的介绍可以知道,05是指“开始线性地址记录”,什么意思呢?

其实就是函数入口地址,从编译产生的.map文件中,可以看到Image Entry point后面跟的就是这个值。

例如,第2行的地址信息是 0x0000,则表示该行数据从0x08000000( (0x0800<<16) | 0x0000 )开始记录;

而第3行则从 0x08000010 ( (0x0800<<16) | 0x0010 )开始记录。

另外,最后一个字节的校验和 0xD2 = 0xff & ( 0x100- (0x10+4*(0x00)+0x38+0x05+…+0x00+0x08) ) = 0xff & (0x100-0x2E);

然后再看结尾部分:类型是05,有4字节数据,从上面的介绍可以知道,05是指“开始线性地址记录”,什么意思呢?

其实就是函数入口地址,从编译产生的.map文件中,可以看到Image Entry point后面跟的就是这个值。

最后的一行,01代表文件结束,以上就是关于hex文件的简单介绍。

二、合并hex文件的几种方法1、传统而不优雅的直接合并法

打开我们的hex文件,就以BOOT和APP代码为例,用记事本或者其他的软件(notepad++等)打开。

从上面的介绍我们可以知道,hex文件最后一行是代表文件的结束,那么我们只需要删除boot文件的最后一行代码,然后把APP的代码直接拷贝过来。

这样我们就得到了最终的hex文件,直接烧录进去MCU即可。


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沙发
麻花油条|  楼主 | 2023-2-3 10:37 | 只看该作者
2、jflash烧录

jlink说我们必不可少的烧录调试工具之一,一起来看看怎么使用jlink自带的jflash工具合并。

打开jflash,首先选择我们的第一个文件,file->open data file即可。

打开之后,可以看到地址是从8000000开始的,也即是我们的MCU flash的基地址。

然后再点击file->merge data file。

选择我们的第二个文件,选择打开之后,第二个hex文件就拼接到了BOOT文件之后了,保存文件即可,建议另存为我们需要的文件名,否则的话,会默认为我们打开的第一个文件名。

3、开源小工具

这个方法和上面jflash的方法类似,网上有很多热心网友开发的小工具,也可以自己做一个,小飞哥就找一个自己测试过得给大伙用吧!

软件源码开源,非本人所编写,github地址为:https://github.com/SmartElec/STM32-IAP-HEX-Merge,源码为C#所编写。

下载下来有源码,感兴趣的就看看,不感兴趣的就直接用即可,在realese文件夹内。

直接选择我们的hex文件,注意顺序。

还可以同时生成bin文件,点击合并即可。

文件夹内已经生成了目标hex合并文件。

接下来就可以把所有文件合并之后,只烧录一个hex文件啦!

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