单片机开发中 ECU HEX文件的解析

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单片机开发中 ECU HEX文件的解析

一、HEX文件说明
Hex文件是ASCII 文本文件，HEX文件包含单片机使用的程序和数据，可以被烧写到单片机MCU中，生成Hex文件的方式有许多种，技术人员可以通过不同的编译器（如CodeWarrior）将C程序或者汇编程序编译生成hex。

CodeWarrior工具
Hex文件可以通过记事本打开。在详细讲解格式之前，我们首先来看一个工具HexView（可在网上下载不同的版本，但是作者推荐使用vector的HexView工具，功能强大）。

HexView工具
1、行记录
HEX文件每行的ASCII数据作为一个记录-行记录，由16进制数据组成。并且每行数据包含5个不同的域。

Hex文件数据格式
（1）：-- 每个行记录都以冒号作为开始；
（2）LL -- 表示当前行记录的数据长度（1个字节），表示当前行当中的数据域（D.D）字节长度，可为0x00；
（3）aaaa -- 地址域，根据TT域的不同分别代表不同含义，地址字节为2个字节，最大只能表示64K（2）的数据大小。；
（4）TT -- 当前行记录的类型（1个字节），可能的值为：0x00（数据记录）、0x01（HEX文件结束记录，在最后一行）、0x02（扩展段地址记录）、0x03（开始段地址记录）、0x04（扩展线性地址记录）、0x05（开始线性地址记录）；
（5）DD -- 行记录的数据域，其字节长度域LL对应，可为空，长度不定；
（6）CC-- 校验和（1个字节），校验和= 0x100 - （累加和%100），其中累加和为LL、aaaa、TT、DD四个域的相加的结果；
2、行记录类型
下面将对TT的行数据类型进行详细解析：
（1）0x00-数据记录
:20000000005A000108FC06000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF8B，上面的数据的不同含义可转换为:（开始）20（数据长度为32个字节或64个字符）0000（偏移地址）00（记录类型）005A000108FC06000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF（数据域）8B（校验和），后面会举例详细讲解。
（2）0x01-结束记录
:00000001FF，数据的不同含义可转换为:（开始）00（数据长度为0）0000（偏移地址，无意义）01（记录类型）（无行数据）FF（校验和）。
每个文件的该记录是必然存在的。
（3）0x02-扩展段地址记录
:020000021200EA，数据的不同含义可转换为:（开始）02（数据长度）0000（偏移地址，无意义）02（记录类型）1200（数据域）EA（校验和）。
那么存储器的绝对存储器地址=0x1200<< 4 = 0x120000。可参考后面的详细讲解（与0x04类型相似）
（4）0x03-开始段地址记录
此记录类型使用很少，不做解释
（5）0x04-扩展线性地址记录:0200000408FCF6，数据的不同含义可转换为:（开始）02（数据长度）0000（地址域，无意义）04（记录类型）08FC（数据域）F6（校验和），这行的数据就是随后数据的基地址。
由于地址字节为2个字节，最大只能表示64K的数据大小。当一个HEX文件的数据超过64k（2^16）的时候，文件中就会出现多个扩展线性地址记录。后面会举例详细讲解。
（6）0x05-开始线性地址记录
：040000050800018965，数据的不同含义可转换为:（开始）04（数据长度）0000（地址域，无意义）05（记录类型）08000189（数据域）65（校验和）。
开始线性地址记录就是函数的入口地址。
3、校验和的计算
（1）:00000001FF，累加和=0x00+0x00+0x00+0x00+0x01=0x01, 校验和= 0x100 - （0x01%100）= 0xFF。
（2）:0200000408FCF6，累加和=0x02+0x00+0x00+0x04+0x08+0xFC=0x10A，校验和=0x100 - （0x10A%100）= 0x100-0x0A=0xF6。
4、数据文件解析示例

HEX数据文件前5行
请看下面的数据记录，取其前三行数据进行分析，
:0200000408FCF6 //数据记录的绝对存储器地址高16位为=0x08FC<<16=0x08FC0000
: 2000000005A000108FC06000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF8B
:20002000DEADBEEF0000000000000000000000000000000000000000000000000000000088
第一行记录类型为扩展线性地址记录，基地址是0x08FC，第二行是数据类型，里面的地址值是0x0000。那么数据05A000108FC06000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF（共32个字节）要写入FLASH中的地址为 (0x08FC<<16) + 0x0000，也就是写入FLASH的0x08FC0000这个地址；第三行的数据写入地址为0x08FC0020。
由于地址字节为2个字节，最大只能表示64K的数据大小。当一个HEX文件的数据超过64k（2^16）的时候，文件中就会出现多个扩展线性地址记录。
二、HEX文件的代码解析
前面已经详细描述了HEX文件的格式，下面将会从代码编写的角度，提出几个文件解析会遇到的难点或注意不到的问题
（1）HEX数据文件的Block非连续排列，例如HEX文件存在三个block，分别为block1、block2、block3。但是在文件中的排列并不一定是block1-block2-block3，而可能是block1-block3-block2；
（2）刷新到控制器的时候的顺序可能并不是按照block的顺序进行的，如HEX文件存在block1、block2、block3，那么控制器刷新的时候可能是按照block3-block1-block2进行的；
（3）HexView解析到的数据并不一定要全部刷入控制器中，如HEX文件存在block1、block2、block3，控制器只需要输入block2和block3即可。

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