Hex文件格式解析

一、Hex文件格式概述

Hex文件(或称为Intel HEX 文件)是一种用来描述二进制文件的文本文件格式,它是以ASCII码的形式将二进制数据转化而成。它能够保存程序、数据等信息,方便代码的将信息存储到EPROM、FLASH等可编程的ROM中。

Hex文件会将二进制数据按照一定的规则转换成ASCII字符的形式,将一个字节(或几个字节)表示为两个十六进制字符的形式,每个字符占4 bit,因此每个字节使用两个十六进制字符,可表示0到255的数值。

二、Hex文件格式规范

Hex文件格式由不同行的记录构成,每一条记录都以冒号作为开头,记录由5部分组成:

1. 字节计数器(2位16进制字符的数值,记录当前行后面的数据字节数)

2. 起始地址(4位或6位16进制字符的数值,表示数据在EPROM或FLASH中的存放地址)

3. 记录类型(2位16进制字符的数值,表示该记录的类型)

4. 数据(若干个字节的16进制字符的数值,表示需要记录的数据)

5. 校验和(2位16进制字符的数值,用于校验记录格式是否正确)

下面是一个示例:

:10010000214601360121470136007EFE09D2190140
 :100110002146017E17C20001FF5F16002148011928
 :10012000194E79234623965778239EDA3F01B2CAA
 :00000001FF

其中第一行的记录表示从地址0x0100开始,共16字节的数据,第二行表示从地址0x0110开始,共16字节的数据,第三行表示文件结束记录。

三、Hex文件解析实例

以下是Python语言实现的一个Hex文件解析函数,用来解析Hex文件中的记录。

def parse_hex_file(filename):
    lines = []
    with open(filename, 'r') as f:
        lines = f.readlines()

    data = []
    for line in lines:
        line = line.strip()
        if line[0] != ':':
            raise Exception('Invalid Hex File: ' + line)
        byte_count = int(line[1:3], 16)
        address = int(line[3:7], 16)
        record_type = int(line[7:9], 16)
        record_data = [int(line[i:i+2], 16) for i in range(9, len(line)-2, 2)]
        checksum = int(line[-2:], 16)
        if byte_count != len(record_data):
            raise Exception('Invalid Hex File: Byte count does not match.')
        if (byte_count + (address >> 8) + (address & 0xFF) + record_type + sum(record_data) + checksum) & 0xFF != 0:
            raise Exception('Invalid Hex File: Checksum does not match.')
        if record_type == 0: # Data Record
            data.extend(record_data)
    return data

该函数接受一个Hex文件的文件名作为参数,并返回解析出来的数据。在函数中,我们首先读取文件中的每一行内容,并保存到列表lines中。

接下来,我们遍历lines中的每一行,先判断行的开头是否为“:”,如果不是则抛出异常。然后根据行中的信息,依次解析出字节计数器、起始地址、记录类型、数据和校验和等信息。

在解析出各项信息后,我们需要根据Hex文件格式规范计算出校验和,然后判断解析出来的记录格式是否正确,并将数据记录到data列表中。

最后,函数返回解析出来的数据。

四、Hex文件生成实例

下面是Python语言实现的一个Hex文件生成函数,用来将数据保存到Hex文件中。

def create_hex_file(data, filename, segment_size=16):
    lines = []
    addr = 0
    while addr > 8) + (address & 0xFF) + record_type + sum(record_data)) & 0xFF
        line = ':{:02X}{:04X}{:02X}{}{:02X}'.format(byte_count, address, record_type, ''.join(['{:02X}'.format(x) for x in record_data]), (0xFF-checksum+1)&0xFF)
        lines.append(line)
        addr += segment_size

    lines.append(':00000001FF')

    with open(filename, 'w') as f:
        f.write('\n'.join(lines))

该函数接受两个参数:要保存的数据data和要保存到的文件名filename。另外还有一个可选参数segment_size,表示每个记录最多保存多少个字节的数据,默认为16字节。

在函数中,我们首先定义一个空列表lines,用来保存生成的Hex文件中的每一行记录。然后,我们对data进行遍历,每16个字节为一段,按照Hex文件格式规范生成记录,并计算出校验和,最后将记录添加到lines列表中。

最后一行记录表示Hex文件的结束,我们只需要将其添加到lines列表的最后即可。

最后,我们将lines中的内容写入到filename文件中,即完成了Hex文件的生成。

五、总结

本文详细介绍了Hex文件格式及其规范,并给出了Python语言实现的Hex文件解析和生成函数。通过本文的介绍,相信大家对Hex文件格式有了更加深入的了解,并能更加熟练地使用Hex文件进行程序、数据的存储与传输。

原创文章,作者:FMQLE,如若转载,请注明出处:https://www.506064.com/n/333887.html

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