hex文件格式總結
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什麼是hex文件？
hex是用於文件格式是intel規定的標準，總體來說，hex是文本文件，經常在微控制器的固件開發中看到hex的身影，例如基於STM32F103硬件，使用MDK開發的話，該軟件就可以生成hex文件；如下圖所示；
這是一個簡單的STM32標準外設庫工程，代碼裏什麼都沒做，具體如下；
#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
/**
* @brief Main program.
* @param None
* @retval None
*/
int main(void)
{
/* Add your application code here
*/
/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
最終，我們打開生成的hex文件，可以看到，這的確是一個文本文件，所以，直接將hex文件燒入MCU的Flash還是不行的，除非燒錄軟件可以把hex文件轉成bin文件，然後再進行燒錄；
:020000040800F2
:10000000000400204901000899010008950100083A
:10001000970100089101000881020008000000001B
:100020000000000000000000000000009D0100082A
:1000300093010008000000009B010008290200084D
:100040006301000863010008630100086301000800
:1000500063010008630100086301000863010008F0
:1000600063010008630100086301000863010008E0
:1000700063010008630100086301000863010008D0
:10008000630100086301000863010008000000002C
:1000900000000000000000000000000063010008F4
:1000A00063010008630100086301000863010008A0
:1000B0006301000863010008630100086301000890
:1000C0006301000863010008630100086301000880
:1000D0006301000863010008630100086301000870
:1000E0006301000863010008630100086301000860
:1000F0006301000863010008000000000000000028
:100100000000000000000000630100086301000817
:10011000630100086301000863010008630100082F
:10012000630100086301000863010008630100081F
:1001300063010008DFF80CD000F018F80048004711
:10014000A102000800040020064880470648004736
:10015000FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE777
:10016000FEE7FEE72D02000835010008064C074DAA
:1001700006E0E06840F0010394E807009847103477
:10018000AC42F6D3FFF7DAFFA4020008B40200087D
:10019000FEE77047FEE7FEE77047704770470000D4
:1001A0000CB500211F4801910091026842F4803291
:1001B00002604FF4A063026802F400320092019AD8
:1001C000521C0192009A12B9019A9A42F3D1026824
:1001D000920324D50121009141684160416841604A
:1001E00041684160416821F47C114160416841F4FB
:1001F00098114160016841F08071016001688901D6
:10020000FCD5416821F003014160416841F00201E1
:1002100041604168C1F381010229FAD10CBD00910E
:100220000CBD00000010024070470000104810B5DF
:10023000016841F00101016041680E4A11404160CE
:1002400001680D4A11400160016821F480210160BC
:10025000416821F4FE0141604FF41F0181600021DB
:10026000C162FFF79DFF05494FF00060086010BDB7
:10027000001002400000FFF8FFFFF6FE08ED00E06E
:10028000FEE702E008C8121F08C1002AFAD1704731
:100290007047002001E001C1121F002AFBD1704706
:1002A000FEE70000B4020008000000200004000087
:0402B00092020008AE
:0400000508000135B9
:00000001FF
文件格式
通過上面的文件，我們不難發現，hex文件每行都由:作爲起始碼，這是顯而易見的，而後面這些亂七八糟的數據又代表什麼呢？先看下面這張圖；
這個和一般的通訊協議類似，一幀數據往往包括起始碼，數據長度，數據類型，數據，校驗碼等等，所以hex文件也不例外，這裏它包含幾個特點，下面參考了wiki；
- 起始碼：每行數據作爲一幀，並由
:作爲起始碼； - 字節長度：兩個十六進制數字（一對十六進制數字），指示數據字段中的字節數（十六進制數字對）。最大字節數爲255（0xFF）。
16（0x10）和32（0x20）是常用的字節數； - 地址：四個十六進制數字，代表數據的16位起始存儲器地址偏移量。數據的物理地址是通過將此偏移量添加到先前建立的基地址來計算的，因此允許內存尋址超過16位地址的64 KB限制。基地址默認爲零，可以通過各種類型的記錄進行更改。基地址和地址偏移量始終表示爲大端值。
- 指令類型：兩個十六進制數字00到05，定義了這行數據的具體含義；
- 數據：n字節數據序列，由2個n十六進制數字表示；
- 校驗碼：（兩個十六進制數字），可以用來驗證記錄沒有錯誤的計算值；
指令類型（Record type）
Record type的值一般是00~05，這表示了，當前這行hex格式的數據，所代表的含義：
| Hex code | Record type | Example | |
|---|---|---|---|
| 00 | 數據 | 包含數據和該數據的16位起始地址。字節計數指定記錄中的數據字節數。右側顯示的示例爲0B （十一）個數據字節（61， 64， 64， 72， 65， 73， 73， 20， 67， 61， 70）位於以地址開頭的連續地址 0010。 | :0B0010006164647265737320676170A7 |
| 01 | 文件結束 | 每個文件在文件的最後一行必須恰好發生一次。數據字段爲空（因此字節數爲00），並且地址字段通常爲 0000。 | :00000001FF |
| 02 | 擴展段地址 | 數據字段包含一個16位的段基址（因此字節數始終爲02）與80x86實模式尋址兼容。地址字段（通常爲0000）被忽略。最近的段地址02記錄乘以16，然後加到每個後續數據記錄地址，以形成數據的物理起始地址。這允許尋址多達1 MB的地址空間。 | :020000021200EA |
| 03 | 起始段地址 | 對於80x86處理器，請指定CS：IP寄存器的初始內容（即起始執行地址）。地址字段是0000，字節數始終爲04，前兩個數據字節是CS值，後兩個是IP值。 | :0400000300003800C1 |
| 04 | 擴展線性地址 | 允許32位尋址（最大4GiB）。記錄的地址字段將被忽略（通常是0000），其字節數始終爲02。兩個數據字節（大字節序）爲所有後續類型指定32位絕對地址的高16位00記錄; 這些高位地址位適用於下一個04記錄。類型的絕對地址00 通過組合最近的高16位地址位形成記錄 04 用低16位的地址記錄 00記錄。如果是類型00 記錄之前沒有任何類型 04 記錄，然後其高16位地址位默認爲0000。 | :02000004FFFFFC |
| 05 | 起始線性地址 | 地址字段是 0000（未使用），字節數始終爲04。四個數據字節代表一個32位地址值（big-endian）。對於80386和更高版本的CPU，此地址將加載到EIP寄存器中。 | :0400000508000135B9 |
校驗和
最後一個字節表示除了起始碼之後，其餘字節的校驗和，其計算方式，下面簡單介紹一下，這裏爲更加直觀
對之前的hex做了一些簡單處理，便於後面分析：
:02 0000 04 0800 F2
:10 0000 00 00040020490100089901000895010008 3A
:10 0010 00 97010008910100088102000800000000 1B
:10 0020 00 0000000000000000000000009D010008 2A
:10 0030 00 93010008000000009B01000829020008 4D
:10 0040 00 63010008630100086301000863010008 00
:10 0050 00 63010008630100086301000863010008 F0
:10 0060 00 63010008630100086301000863010008 E0
:10 0070 00 63010008630100086301000863010008 D0
:10 0080 00 63010008630100086301000800000000 2C
:10 0090 00 00000000000000000000000063010008 F4
:10 00A0 00 63010008630100086301000863010008 A0
:10 00B0 00 63010008630100086301000863010008 90
:10 00C0 00 63010008630100086301000863010008 80
:10 00D0 00 63010008630100086301000863010008 70
:10 00E0 00 63010008630100086301000863010008 60
:10 00F0 00 63010008630100080000000000000000 28
:10 0100 00 00000000000000006301000863010008 17
:10 0110 00 63010008630100086301000863010008 2F
:10 0120 00 63010008630100086301000863010008 1F
:10 0130 00 63010008DFF80CD000F018F800480047 11
:10 0140 00 A1020008000400200648804706480047 36
:10 0150 00 FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7FEE7 77
:10 0160 00 FEE7FEE72D02000835010008064C074D AA
:10 0170 00 06E0E06840F0010394E8070098471034 77
:10 0180 00 AC42F6D3FFF7DAFFA4020008B4020008 7D
:10 0190 00 FEE77047FEE7FEE77047704770470000 D4
:10 01A0 00 0CB500211F4801910091026842F48032 91
:10 01B0 00 02604FF4A063026802F400320092019A D8
:10 01C0 00 521C0192009A12B9019A9A42F3D10268 24
:10 01D0 00 920324D5012100914168416041684160 4A
:10 01E0 00 41684160416821F47C114160416841F4 FB
:10 01F0 00 98114160016841F08071016001688901 D6
:10 0200 00 FCD5416821F003014160416841F00201 E1
:10 0210 00 41604168C1F381010229FAD10CBD0091 0E
:10 0220 00 0CBD00000010024070470000104810B5 DF
:10 0230 00 016841F00101016041680E4A11404160 CE
:10 0240 00 01680D4A11400160016821F480210160 BC
:10 0250 00 416821F4FE0141604FF41F0181600021 DB
:10 0260 00 C162FFF79DFF05494FF00060086010BD B7
:10 0270 00 001002400000FFF8FFFFF6FE08ED00E0 6E
:10 0280 00 FEE702E008C8121F08C1002AFAD17047 31
:10 0290 00 7047002001E001C1121F002AFBD17047 06
:10 02A0 00 FEE70000B40200080000002000040000 87
:04 02B0 00 92020008 AE
:04 0000 05 08000135 B9
:00 0000 01 FF
這裏取最後三條指令，做一下檢查；
:04 02B0 00 92020008 AE
:04 0000 05 08000135 B9
:00 0000 01 FF
:04 02B0 00 92020008 AE
0x04 + 0x02 + 0xB0 + 0x92 + 0x02 + 0x08 = 0x152
~0x52 + 1 = 0xAE
~按位取反
:04 0000 05 08000135 B9
0x04 + 0x05 + 0x80 + 0x01 + 0x35 = 0X47
~0x47 + 1 = 0XB9
~按位取反
:00 0000 01 FF
~0x01 + 1 = 0xFF
~按位取反
hex轉bin文件
資深調包俠找到一個可以使用的包；
pip install intelhex
Per example, converting content of foo.hex to foo.bin addresses from 0 to FF:
$ python hex2bin.py -r 0000:00FF foo.hex
Or (equivalent):
$ python hex2bin.py -r 0000: -s 256 foo.hex
