Hex文件校验生成和验证

Posted 2021-09-07 ybhuangfugui

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编排 | strongerHuang

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手机升级系统，下载完系统都会存在一个校验过程：

其实，在MCU升级过程中，也是需要校验hex文件，如果要想升级更可靠，还可以在hex或bin升级文件后再增加校验信息。

我们之前公司做的一个远程升级的产品，就是在升级文件之后增加了CRC16校验信息，在接收完整个升级文件之后，进行校验，这样做的目的就是使升级更可靠。

今天来讲讲hex文件的校验和验证校验的内容。

关于Hex

hex 格式文件由 Intel 制定的一种十六进制标准文件格式，是由编译器转换而成的一种用于下载到处理器里面的ASCII文本文件。

1.解释

维基百科解释

https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_HEX

Intel HEX is a file format that conveys binary information in ASCII text form. It is commonly used for programming microcontrollers, EPROMs, and other types of programmable logic devices. In a typical application, a compiler or assembler converts a program's source code (such as in C or assembly language) to machine code and outputs it into a HEX file. The HEX file is then imported by a programmer to "burn" the machine code into a ROM, or is transferred to the target system for loading and execution.

Keil官网解释

https://www.keil.com/support/docs/1584/

The Intel HEX file is an ASCII text file with lines of text that follow the Intel HEX file format. Each line in an Intel HEX file contains one HEX record. These records are made up of hexadecimal numbers that represent machine language code and/or constant data. Intel HEX files are often used to transfer the program and data that would be stored in a ROM or EPROM. Most EPROM programmers or emulators can use Intel HEX files.

2.格式

hex行格式：

:BBAAAATT 【D···D】CC

其中：

: 代表行开始，固定为冒号:

BB代表Bytes，数据长度

AAAA代表Address，地址

TT代表Type，数据类型（标识）

D···D代表Date，数据

CC代表CheckSum，校验和

说明：

BB数据长度，也就是D···D这个字段的数据长度；

AAAA地址，起始地址、偏移地址，根据数据类型(TT)有关；

TT数据类型（标识）：

• 00：数据标识

• 01：文件结束标识

• 02：扩展段地址

• 04：线性地址

• 05：线性开始地址

（地址代表高16位地址，也就是要向左移16bit）

CC校验和计算公式：

CheckSum = 0x100 - (Sum & 0xFF)

实例描述Hex

下面通过一个例子来说明hex。

说明一下：不同数据类型的数据略有差异，先再看下00（数据类型）的格式：

一个常见hex文件：

:020000040800F2
:1000000000040020B1010008FD020008BD02000844
:10001000F902000801020008350400080000000091
:1000200000000000000000000000000021030008A4
···省略数行
:100470000000024084040008000000200004000086
:040480004804000824
:040000050800019955
:00000001FF

1.04类型：线性地址行

:020000040800F2

02：数据长度，这里是（0800）地址的2字节长度；

0000：偏移地址，这里数据其实无效；

04：线性地址数据类型；

0800：线性起始地址，左移16位，即：0x0800 0000；

F2：校验和

F2 =  0x100 - (0x02 + 0x04 + 0x08);

比如，修改起始地址为0600：

2.00类型：数据行

:1000000000040020B1010008FD020008BD02000844

10：数据长度，这里是16字节（程序）数据的长度；

0000：偏移地址，数据第一行偏移0000地址，第二行就是偏移0010，第二行就是偏移0020，依次偏移到FFF0；

如果偏移到FFF0，则会重新下一个起始地址，一段程序你就明白了：

:10FFD000D0C5CFA20D0A00003052010810B50A4862
:10FFE00002F0FEFC09A002F0FBFC14A002F0F8FCF9
:10FFF0001EA221A123A002F0F3FC2CA002F0F0FC31
:020000040801F1
:10000000394802F0EDFC10BD3C5301080D0A2A20CE
:1000100020202020202020202020202020202020E0
:100020002020202020202020202020414756D6C7F5

00：线性地址数据类型；

00040020B1010008FD020008BD020008：程序数据，就是bin文件里面的纯程序数据；

44：校验和

44 =  0x100 - (0x10 + 0x04 + 0x20 + 0xB1 + 0x01 + 0x08 + 0xFD + 0x02 + 0x08 + 0xBD + 0x02 + 0x08 + 0x44) & 0xFF;

3.01类型：文件结束行

:00000001FF

00：数据长度；

0000：偏移地址，这里数据其实无效；

01：代表文件结束；

FF：校验和

这里代表hex文件结束了，有些公司为了使hex传输（下载）更可靠，或通过工具（或命令在）结束行后面追加校验信息，一般远程升级会考虑更多校验信息（后期抽时间讲述一下远程升级）。

更多细节内容，可以参看链接：

https://www.keil.com/support/docs/1584/

https://www.kanda.com/blog/microcontrollers/intel-hex-files-explained/

（公号不支持外链接，请复制链接到浏览器打开）

看到这里，我相信很多人都能写一个脚本工具，让hex转为bin文件（后面抽空给大家讲述一下hex和bin转换的工具）。

Hex校验测试代码

Hex实际占用存储区大小计算办法：

Hex实际大小=文件结束标志前面一条记录的存储起始地址+这条记录的有效数据长度。

下面算法实现hex行的校验,校验成功返回1，失败返回0：

bit AnalyseHEX(char hex[],int len)
{
  unsigned char i=1;
  unsigned char data;
  int cc=0;
  char temp[2];
  do
  {
      temp[0] = hex[i++];
      temp[1] = hex[i++];
      sscanf(temp,"%x",&data);
      cc += data;
  } while (i<(len-2));
  cc%=256;
  cc=0x100-cc;
  temp[0] = hex[i++];
  temp[1] = hex[i++];
  sscanf(temp,"%x",&data);
  return (cc==data)?1:0;
}

当然，实现的算法可以各式各样，按照原理实现即可。

更多关于升级文件的内容，可以参看文章：轻松理解bin、hex、axf和elf文件格式。

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