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▍1. 关于烧录文件) h- v; y8 Y9 g# R& K! y& u9 e, P, _ 在典型的应用程序中，编译器或汇编器将程序的源代码（例如C或汇编语言）转换为机器代码，并将其输出到一个文件中。然后，这个文件由程序员导入，以将机器代码“烧录”到ROM（或Flash Memory）中，或传输到目标系统以进行加载和执行。 这个存放机器码的文件就是烧录文件，它是用来烧录到微控制器（如MCU、EEPROM、NOR/NAND Flash等）里面的flash memory里面的一个程序文件。烧录文件可以有很多种格式，如bin、Hex，S19等。以下对这几种文件格式做完全解析。 ▍2. Bin文件这种文件格式最简单最直接，直接存储flash memory的raw data。Bin文件有其优点和缺点——简单直接，是优点也是缺点。 
因为其里面存储的是raw data，所以，我们可以直接通过文件地址就找到对应memory地址的内容。其缺点呢？正因为其文件地址跟memory地址对应，文件地址是连续的，所以，如果memory地址如果是一个很大的数值（例如0xFFB0000），memory在IC上的地址空间不连续的话，那就非常麻烦。 也许你会说，将空白的地方填0x00或者0xFF啊，那你得想想这个bin文件得多大了。
面对这个问题，那么SREC、HEX等文件格式就登场了。 ▍3. HEX文件本文讨论的HEX，指的是Intel-HEX，它是由Intel制定的格式。 Intel Hex的描述 Intel HEX由ASCII文本行组成，这些行由换行符或回车符或两者分隔。每个文本行均包含编码多个二进制数字的十六进制字符。二进制数可以表示数据，内存地址或其他值，这取决于它们在行中的位置以及行的类型和长度。每个文本行都称为一条记录(record)。 Intel Hex的格式这个record包含6部分内容，其格式是这样的： record示例： :020000021200EA 格式 Start code Byte count Address Record type Data Checksum $ ^7 y4 T" {: Y# @示例:020000021200EA
Intel Hex的Checksum直接用例子解释吧： record示例： :0300300002337A1E数据和为：03 + 00 + 30 + 00 + 02 + 33 + 7A = E2，这个E2的补码是1E，即这个数据record的补码。 文本行的结束符 Hex文件中，一行记录一个record，所以一个record后面跟这个结束符，即行结束符（可简单理解为换行符），这取决于系统环境，例如Linux用一个LF（即0A），而Windows的是CR LF（0D 0A）。 Record类型 有6种（00~05）标准类型： Hex编码 类型 描述 示例 0 Y6 u0 v L2 s) J9 d3 S E00Data数据段， 为数据和16 bit起始地址:0B0010006164647265737320676170A7 01End Of File结束行，一般为文件的最后一行，数据区一般为空:00000001FF7 B6 ?( A7 v" J* ]. F( @" X, b 02Extended Segment Address数据字段包含与80x86实模式寻址兼容的16位段基址（因此字节数为02）。地址字段（通常为0000）将被忽略。:020000021200EA 03Start Segment Address对于80x86处理器，请指定CS：IP寄存器的初始内容。地址字段是0000，字节数是04，前两个字节是CS值，后两个字节是IP值。:0400000300003800C1 04Extended Linear Address允许32位寻址（最大4GiB）。地址字段将被忽略（通常为0000），字节数始终为02。:02000004FFFFFC2 T. [: J$ S3 `6 X9 w 05Start Linear Address地址字段是0000（未使用），字节数是04。这四个数据字节代表加载到80386及更高版本CPU的EIP寄存器中的32位值。:04000005000000CD2A 看看一个hex文件长什么样： 
这个hex的实际内容是： 
从中可以看到，地址并非一定要从0x0000开始的。 名称格式 有时会使用特殊名称来表示使用记录类型的特定子集的HEX文件的格式。例如：
SREC的描述这个SREC跟Hex格式类似，它是由Motorola制定的，一般也叫Motorola S-Record。这种格式通常就是我们平时见的SRECORD, SREC, S19, S28, S37。SREC的文件后缀有好多种，例如：.s19, .s28, .s37, .s, .s1, .s2, .s3, .sx, .srec, .mot 
SREC的格式 示例： S1137AF00A0A0D0000000000000000000000000061 S Type Byte Count Address Data Checksum S1137AF00A0A0D0000000000000000000000000061 一个SREC格式文件由一系列ASCII文本记录组成。记录从左到右具有以下结构：
文本行的结束符 跟Hex文件的类似。此处不累述。 Record类型 下表描述了10种可能的S记录。S4是保留的，当前未定义。S6最初是保留的，但后来在某个时候重新定义。 Record Field Record Purpose Address Field Data Field Record Description 5 x) Q1 b- o/ `) @& XS0Header16-bit "0000"√该记录包含特定于供应商的ASCII文本，表示为一系列十六进制数字对。通常以空终止字符串的格式查看此记录的数据。 S1Data16-bit Address√3 c4 W& U5 I5 y' [# s# b! X 该记录包含以16位地址字段开头的数据。该记录通常是 用于8位微控制器，例如AVR，PIC，8051、68xx，6502、80xx，Z80。& D U1 F6 W2 t S2Data24-bit Address√该记录包含以24位地址开头的数据。 S3Data32-bit Address√该记录包含以32位地址开头的数据。此记录通常用于 适用于32位微控制器，例如ARM和680x0。 S4ReservedN/AN/A保留字段- G" S& X' I3 L5 u S5Count16-bit Count× 此可选记录包含 S1 / S2 / S3记录的16位计数。" b6 k. L3 i4 m4 Q% H S6Count24-bit Count×此可选记录包含S1 / S2 / S3记录的24位计数。 S7Start Address (Termination)32-bit Address×该记录包含一个32位地址的起始执行位置。 S8Start Address (Termination)24-bit Address×该记录包含24位地址处的起始执行位置。 S9Start Address (Termination)16-bit Address×该记录在16位地址处包含开始执行位置。 Record顺序尽管某些Unix文档指出“文件中S记录的顺序无关紧要，并且可以假定没有特定顺序”，实际上，大多数软件都对SREC记录进行了排序。典型的记录顺序以（有时是可选的）S0头记录开始，以一个或多个S1 / S2 / S3数据记录的序列继续，可能具有一个可选的S5 / S6计数记录，并以一个合适的S7 / S8 / S9终止记录。
SREC的Checksum 示例: S1137AF00A0A0D0000000000000000000000000061 相加：13 + 7A+F0 + 0A+0A+0D+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00 = 19E(hex) 掩码：保留总数的最低有效字节= 9E（hex）。 补码：计算最低有效字节的补码= 61（hex）。 我们来看看一个完整的SREC文件是怎样的： 
这个SREC的实际内存内容是： 
值得一提的是，SREC文件里面有个S0段，这个段的内容不是存放Memory有效数据的，而是一个文件头信息，可以存一些如这个文件的长度、校验码等。在做软件发布和升级文件的时候，这个内容非常有用。 ▍5. 烧录文件的实际应用通过IDE编译生成文件直接烧录就可以了，学习这些文件格式有什么用？
通过上面章节，文件格式我们是了解了，怎么才能做一个文件处理程序呢，或者有没有现成的工具可以使用？
根据实际需要的功能要求，自行实现一个软件或者脚本程序。实际上，写一个这样的程序并不难，因为其格式也不复杂。对于MCU里面的升级程序，往往需要解析这样的hex文件或者srec文件格式，也是需要实现这个文件解析的。网上也有很多这样的例子。对于网上的例子，建议多验证多测试。
这个软件功能非常强大，它是用C/C++写的，很多其他软件都引用它，例如keil也有使用这个工具BIN2MOT。
SRecord支持非常多的文件格式，你想的到的你想不到的都支持（多达40种格式）：Ascii-Hex、ASM、Atmel Generic、BASIC、Binary、B-Record、C、Intel-Hex、Motorola-Record…… 实际上，它只有三板斧：srec_cat 、srec_cmp、srec_info
Name Description / x! q. l/ Q0 H: {$ Usrec_catThe srec_cat program may be used to catenate (join) EPROM load files, or portions of EPROM load files, together. Because it understands all of the input and output formats, it can also be used to convert files from one format to another.! c( [2 V6 K; {% T4 G% |: A1 W srec_cmpThe srec_cmp program may be use to compare EPROM load files, or portions of EPROM load files, for equality. srec_infoThe srec_info program may be used to print summary information about EPROM load files. 这个不但有Windows的程序点击链接下载(http://sourceforge.net/projects/srecord/files/srecord-win32/1.64/)，还开放了源码点击链接下载(http://sourceforge.net/projects/srecord/files/srecord/1.64/)，里面的实现是非常值得我们学习的。
IntelHex是用Python写的，如其名字，专门用来处理Intel-Hex文件，当然也可以处理bin文件。其用法非常简单。 安装： pip install intelhex读数据： >>> from intelhex import IntelHex>>> ih = IntelHex() # create empty object>>> ih.loadbin('foo.bin') # load from bin" U/ i2 Y& L) V8 t8 m, h5 S >>> ih.fromfile('bar.bin',format='bin') # also load from bin* ^+ B# j d7 I >>> ih.loadbin('baz.bin',offset=0x1000) # load binary data and place them >>> # starting with specified offset 写数据： >>> from cStringIO import StringIO>>> from intelhex import IntelHex >>> ih = IntelHex(): D* K6 }- A. ] >>> ih[0] = 0x55 >>> sio = StringIO()$ g% B" Q2 C# |" R" P7 W3 A >>> ih.write_hex_file(sio)5 J8 V. S" e- Q K3 U >>> hexstr = sio.getvalue()! V5 z1 K% R/ h2 T" U$ D5 e >>> sio.close() 合并文件： >>> original = IntelHex("foo.hex")% ?1 w- O0 ^6 e( y% r7 i# ?0 d>>> new = IntelHex("bar.hex")>>> original.merge(new[0x0F:0x3F]) 还有几个现成的script给你使用：
也是Python实现的，但功能比Intelhex更强大点
安装： pip install bincopy使用： 直接看个例子比较好理解 >>> import bincopy>>> f = bincopy.BinFile("tests/files/in.hex")>>> print(f.as_ihex())$ }7 u& r% Q5 c- @ :20010000214601360121470136007EFE09D219012146017E17C20001FF5F16002148011979:20012000194E79234623965778239EDA3F01B2CA3F0156702B5E712B722B7321460134219F:00000001FF) P9 Y7 K- E& j9 ~+ z: h7 ? c+ w4 T/ g' U8 [- ] >>> print(f.as_srec()) S32500000100214601360121470136007EFE09D219012146017E17C20001FF5F16002148011973 S32500000120194E79234623965778239EDA3F01B2CA3F0156702B5E712B722B73214601342199+ N2 p6 p! B0 B) e0 N S5030002FA >>> print(f.as_ti_txt()) @01006 }3 i! ^( M! @% L$ ~ 21 46 01 36 01 21 47 01 36 00 7E FE 09 D2 19 01 21 46 01 7E 17 C2 00 01 FF 5F 16 00 21 48 01 19 19 4E 79 23 46 23 96 57 78 23 9E DA 3F 01 B2 CA 3F 01 56 70 2B 5E 71 2B 72 2B 73 21 46 01 34 21 q$ M8 e* K- ~3 B' a: x! S% \ % D6 m0 C6 T% m1 l) q >>> f.as_binary()9 c( C* N! q, m2 {7 c6 w8 A# c bytearray(b'!F\x016\x01!G\x016\x00~\xfe\t\xd2\x19\x01!F\x01~\x17\xc2\x00\x01\xff_\x16\x00!H\x01\x19\x19Ny#F#\x96Wx#\x9e\xda?\x01\xb2\xca?\x01Vp+^q+r+s!F\x014!')8 C1 N+ \( X$ T9 C3 k6 z2 [ >>> list(f.segments)8 f6 [9 a- ? H# a" \: y/ O. [2 b8 K [Segment(address=256, data=bytearray(b'!F\x016\x01!G\x016\x00~\xfe\t\xd2\x19\x01!F\x01~\x17\xc2\x00\x01\xff_\x16\x00!H\x01\x19\x19Ny#F#\x96Wx#\x9e\xda?\x01\xb2\xca?\x01Vp+^q+r+s!F\x014!'))]/ X/ l; a" r* n! g# K >>> f.minimum_address 256! Z" ?! _8 c. ]; r- }9 B >>> f.maximum_address 320 >>> len(f) 64 >>> f[f.minimum_address]2 g Z/ }) W( j* A7 {6 w3 D 33 >>> f[f.minimum_address:f.minimum_address + 1]7 z- F8 y' M2 b" U bytearray(b'!')
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