单片机烧写文件格式的相关介绍

各种烧写文件格式简介

一，ELF
Executable and linking format(ELF)文件是x86 Linux系统 下的一种常用目标文件(object file)格式，有三种主要类型:

Executable and linking format(ELF)文件是x86 Linux系统下的一种常用目标文件(object file)格式，有三种主要类型:

(1)适于连接的可重定位文件(relocatable file)，可与其它目标文件一起创建可执行文件和共享目标文件。

(2)适于执行的可执行文件(executable file)，用于提供程序的进程映像，加载的内存执行。

(3)共享目标文件(shared object file),连接器可将它与其它可重定位文件和共享目标文件连接成其它的目标文件，动态连接器又可将它与可执行文件和其它共享目标文件结合起来创建一个进程映像。

ELF文件格式比较复杂。
二，hex
什么是Intel HEX格式?
Intel HEX文件是记录文本行的ASCII文本文件,在Intel HEX文件中,每一行是一个HEX记录
由十六进制数组成的机器码或者数据常量,Intel HEX文件经常被用于将程序或数据传输
存储到ROM.EPROM,大多数编程器和模拟器使用Intel HEX文件.

记录格式

一个Intel HEX文件可以包含任意多的十六进制记录,每条记录有五个域,下面是一个记录的格式.

:llaaaatt[dd...]cc

每一组字母是独立的一域,每一个字母是一个十六进制数字,每一域至少由两个十六进制数字组成,下面是字节的描述.

:冒号 是每一条Intel HEX记录的开始

ll 是这条记录的长度域,他表示数据(dd)的字节数目.

aaaa 是地址域,他表示数据的起始地址
<如果是数据记录,这表示将要烧录的这条记录中的数据在EPROM中的偏移地址,
对于不支持扩展段地址和扩展线性地址的,如89C51,这就是此条记录的起始地址>

tt 这个域表示这条HEX记录的类型,他有可能是下面这几种类型
00 ----数据记录
01 ----文件结束记录
02 ----扩展段地址记录
04 ----扩展线性地址记录

dd 是数据域,表示一个字节的数据,一个记录可能有多个数据字节,字节数目可以
查看ll域的说明

cc 是效验和域,表示记录的效验和,计算方法是将本条记录冒号开始的所有字母对

<不包括本效验字和冒号> 所表示的十六进制数字
<一对字母表示一个十六进制数,这样的一个十六进制数为一个字节>

都加起来然后模除256得到的余数最后求出余数的补码即是本效验字节cc.
<例如:
:0300000002005E9D
cc=0x01+NOT((0x03+0x00+0x00+0x00+0x02+0x00+0x5E)%0x100)=0x01+0x9C=0x9D

C语言描述:
UCHAR cc;
cc=(UCHAR)~(0x03+0x00+0x00+0x00+0x02+0x00+0x5E);
cc++;
>
数据记录

Intel HEX文件由若干个数据记录组成,一个数据记录以一个回车和一个换行结束
<回车为0x0d换行为0x0a>

比如下面的一条数据记录
:10246200464C5549442050524F46494C4500464C33

10 是此行记录数据的字节数目
2462 是数据在内存<将要烧写的eprom地址>中的起始地址
00 是记录类型00(是一个数据记录)
464C 到 464C 是数据
33 是此行记录的效验和

扩展线性地址记录(HEX386)
扩展线性地址记录也可称为 32位地址记录 和 HEX386记录,这个纪录包含高16(16-31位)位数据地址,这种扩展的线性记录总是有两个字节数据,像下面这样:

:02000004FFFFFC
02 是记录的数据字节数目
0000 是地址域这在扩展地址记录中总是0000
04 是记录类型04(扩展地址记录)
FFFF 是高16位地址
FC 是记录效验和,计算方法如下:
01h + NOT(02h + 00h + 00h + 04h + FFh + FFh)

当一个扩展线性地址记录被读到后,扩展线性地址记录的数据区域将被保存
并应用到后面从Intel HEX文件中读出的记录,这个扩展线性记录一直有效,
直到读到下一个扩展线性记录.


绝对内存地址 = 数据记录中的地址 + 移位后的扩展线性地址


下面举例说明这个过程

从数据记录的地址域得到地址 2462
从扩展线性地址记录的地址域得到地址 FFFF
绝对内存地址 FFFF2462

扩展段地址记录 (HEX86)

扩展段地址记录也被称为 HEX86记录, 包含 4-19位的数据地址段,
这个扩展段地址记录总是有两字节数据,如下:

:020000021200EA
02 是 记录中的数据字节数目
0000 是地址域,在扩展段地址记录中,这个域总是0000
02 是记录类型02(扩展段地址的标示)
1200 是该段的地址
EA 是效验和
计算如下:
01h + NOT(02h + 00h + 00h + 02h + 12h + 00h).

当扩展段地址记录被读后,扩展段地址将被存储并应用到以后从Intel HEX文件读出的记录,这个段地址一直有效直到读到下一个扩展段地址记录

绝对内存地址 = 数据记录中的地址 + 移位后的扩展段地址


数据记录中的地址域 移位后扩展段地址记录中的地址域

下面举例说明这个过程

从数据记录的地址域得到地址 2 4 6 2
从扩展段地址记录的地址域得到地址 1 2 0 0
绝对内存地址 0 0 0 1 4 4 6 2

文件结束记录(EOF)
一个Intel HEX文件必须有一个文件结束记录,这个记录的类型域必须是01,
一个EOF记录总是这样:
:00000001FF
00是记录中数据字节的数目
0000这个地址对于EOF记录来说无任何意义
01记录类型是01(文件结束记录标示)
FF是效验和计算如下
01h + NOT(00h + 00h + 00h + 01h).
========================

总结


形如
:BBAAAATTHHHH...HHHHCC

BB: Byte
AAAA:数据记录的开始地址,高位在前,地位在后
因为这个格式只支持8bits,地址被倍乘
所以,为了得到实际的PIC的地址,需要将 地址除以2
TT: Type
00 数据记录
01 记录结束
04 扩展地址记录(表示32位地址的前缀,当然这种只能在 INHX32)
HHHH:一个字(Word)的数据记录,高Byte在前,低Byte在后
TT之后,总共有 BB/2 个字 的数据
CC: 一个Byte的CheckSum


因为PIC16F873A只有4K的程序空间

所以,不会有 TT=04的 Linear Address Record
三，bin
bin文件就是直接的二进制文件，内部没有地址标记。一般用编程器烧写时从00开始，而如果下载运行，则下载到编译时的地址即可。

总结：可以由elf文件转化为其它两种文件，hex也可以直接转换为bin文件，但是bin要转化为hex文件必须要给定一个基地址。而hex和bin不能转化为elf文件，因为elf的信息量要大。另外还有一种ads的调试文件axf，它可以转化为bin文件，用以下命令 fromelf -nodebug xx.axf -bin xx.bin即可。