詳細(xì)闡述UCD3xxx 系列數(shù)字電源控制器燒寫常用的兩種十六進(jìn)制文件格式：X0 和Intel Hex

摘 要

后綴為X0 的文件是十六進(jìn)制文件格式的一種，而Intel Hex 文件格式也是一種常用的十六進(jìn)制文件格式。X0是TI 燒寫軟件和工具常用的文件格式，而Hex 文件是第三方燒寫器常用的文件格式。編譯器（如TI 集成開發(fā)環(huán)境CCS）編譯C 語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言程序生成二進(jìn)制機(jī)器代碼，然后由機(jī)器代碼生成X0 和Hex 這兩種十六進(jìn)制文件格式。本文首先介紹這兩種文件格式，然后介紹如何在CCS 編譯環(huán)境中產(chǎn)生這兩種文件格式，最后結(jié)合UCD3xxx 系列數(shù)字電源控制器通過實(shí)例來進(jìn)一步了解這兩種文件格式。

1 X0 和Hex 文件格式

X0 和Hex 文件是由一行行符合對(duì)應(yīng)文件格式的文本所構(gòu)成的ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國(guó)信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼）文本文件。在計(jì)算機(jī)中，所有的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和運(yùn)算時(shí)都要使用二進(jìn)制數(shù)表示，例如a、b、c、d 這樣的52 個(gè)字母（包括大寫），0、1 等數(shù)字，還有一些常用的符號(hào)（如*、#、@等）在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)時(shí)也要使用二進(jìn)制數(shù)來表示。ASCII 碼就是用來表示這些字母、數(shù)字以及符號(hào)的，它使用指定的7 位或8 位二進(jìn)制數(shù)組合來表示128 或256 種可能的字符。而X0 和Hex 文件格式就利用ASCII 碼來表示二進(jìn)制信息。

X0 格式的名稱是“泰克擴(kuò)展十六進(jìn)制文件格式”（Tektronix Extended hexadecimal file format），具體格式參見圖1。



圖 1：X0 文件格式

X0 文件以百分號(hào)“%”為記錄標(biāo)志，表示一行的開始；記錄長(zhǎng)度指的是每一行除百分號(hào)外的字符數(shù)（不是字節(jié)數(shù)），占一個(gè)字節(jié)；記錄類型占一個(gè)字符，共兩種：6 － 代表數(shù)據(jù)，8－代表結(jié)束；校驗(yàn)是整個(gè)一行字符除（注意不是字節(jié)）除校驗(yàn)自身和百分號(hào)外的校驗(yàn)和，占一個(gè)字節(jié)；地址共9 個(gè)字符，第一個(gè)字符是8，指的是地址共占8 個(gè)字符，后面8 個(gè)字符（4 個(gè)字節(jié)）是數(shù)據(jù)所要加載的地址；數(shù)據(jù)就是程序代碼或其它信息。

以計(jì)算機(jī)常用的“Hello, Word!(加換行符)”為例，如果把它加載到地址0x006B，那么X0 文件如下

表示：

%2A6DE80000006B48656C6C6F2C20576F726C64210A

%09819800000000

Hex 文件格式有很多種，本文主要介紹“英特爾十六進(jìn)制目標(biāo)文件格式”（Intel Hexadecimal object file format），具體格式如圖2 所示。



圖 2：Hex 文件格式

Intel Hex 文件以冒號(hào)“:”為記錄標(biāo)志，表示新的一行的開始；記錄長(zhǎng)度占一個(gè)字節(jié)，指的是每一行所包含實(shí)際數(shù)據(jù)或信息的字節(jié)數(shù)；加載偏置占兩個(gè)字節(jié)，是相對(duì)地址（加載偏置加上擴(kuò)展線性地址就是絕對(duì)地址）；記錄類型共有6 中，分別為：0 － 數(shù)據(jù)記錄，1 － 文件記錄結(jié)束，2 － 擴(kuò)展段地址記錄，3 －起始段地址記錄，4 － 擴(kuò)展線性地址記錄，5 － 起始線性地址記錄；每一行記錄的數(shù)據(jù)部分都是可變的，最多可以有255 個(gè)字節(jié)，也可能沒有，取決于所記錄的類型。最后一個(gè)是校驗(yàn)，它是除冒號(hào)和校驗(yàn)自身的校驗(yàn)和，具體做法是每個(gè)字節(jié)累加，然后取計(jì)算結(jié)果最后一個(gè)字節(jié)補(bǔ)碼（取反加1）作為校驗(yàn)字節(jié)。

還是以“Hello, Word! (加換行符)”為例，把它加載到地址0x0000，Hex 文件如下：

:0F00000048656C6C6F2C20576F726C64210A7E

:00000001FF

2 UCD3xxx 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)



圖 3：UCD3xxx 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

介紹如何生成X0 和Hex 文件以前，需要先了解一下UCD3xxx 系列數(shù)字控制器存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。UCD3xxx 三種模式：復(fù)位模式、ROM 模式以及Flash 模式。這三種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)映射是不一樣的。復(fù)位模式下，所有內(nèi)存都映射為ROM；ROM 模式下，程序閃存（Program Flash）被映射在0x10000至0x17FFF，數(shù)據(jù)閃存（Data Flash）是從0x18800 至0x18FFF，隨機(jī)存取存儲(chǔ)（RAM）放在0x19000 至 0x19FFF；Flash 模式下，數(shù)據(jù)和隨機(jī)存取位置不變，程序閃存位置被重新映射到0 至0x7FFF。程序閃存最后4 個(gè)字節(jié)是保存整個(gè)程序閃存的校驗(yàn)和。

UCD3xxx 起機(jī)過程是：上電開始進(jìn)入復(fù)位模式；上電完成后進(jìn)入ROM模式，此時(shí)芯片會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到0xA000 執(zhí)行。在0xA000 至0xAFFF 這一段地址內(nèi)，固化了一段ROM 程序，這段程序除了做一些芯片自身的初始化外，它還會(huì)計(jì)算程序閃存的校驗(yàn)和，然后和程序閃存最后4 個(gè)字節(jié)保存的校驗(yàn)和對(duì)比，如果不一致，此時(shí)程序會(huì)停下來，等待主機(jī)命令。如果對(duì)比結(jié)果一致，那么芯片就會(huì)進(jìn)入Flash 模式，ROM 程序會(huì)執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令進(jìn)入程序閃存中運(yùn)行。

3 如何在CCS 集成開發(fā)環(huán)境下生成X0 和Hex 文件



圖 4：CCS 編譯器編譯選項(xiàng)設(shè)置