詳細闡述UCD3xxx 系列數字電源控制器燒寫常用的兩種十六進制文件格式：X0 和Intel Hex

摘 要

后綴為X0 的文件是十六進制文件格式的一種，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 集成開發環境CCS）編譯C 語言或者匯編語言程序生成二進制機器代碼，然后由機器代碼生成X0 和Hex 這兩種十六進制文件格式。本文首先介紹這兩種文件格式，然后介紹如何在CCS 編譯環境中產生這兩種文件格式，最后結合UCD3xxx 系列數字電源控制器通過實例來進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應文件格式的文本所構成的ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國信息互換標準代碼）文本文件。在計算機中，所有的數據在存儲和運算時都要使用二進制數表示，例如a、b、c、d 這樣的52 個字母（包括大寫），0、1 等數字，還有一些常用的符號（如*、#、@等）在計算機中存儲時也要使用二進制數來表示。ASCII 碼就是用來表示這些字母、數字以及符號的，它使用指定的7 位或8 位二進制數組合來表示128 或256 種可能的字符。而X0 和Hex 文件格式就利用ASCII 碼來表示二進制信息。

X0 格式的名稱是“泰克擴展十六進制文件格式”（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“%”為記錄標志，表示一行的開始；記錄長度指的是每一行除百分號外的字符數（不是字節數），占一個字節；記錄類型占一個字符，共兩種：6 － 代表數據，8－代表結束；校驗是整個一行字符除（注意不是字節）除校驗自身和百分號外的校驗和，占一個字節；地址共9 個字符，第一個字符是8，指的是地址共占8 個字符，后面8 個字符（4 個字節）是數據所要加載的地址；數據就是程序代碼或其它信息。

以計算機常用的“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“英特爾十六進制目標文件格式”（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“:”為記錄標志，表示新的一行的開始；記錄長度占一個字節，指的是每一行所包含實際數據或信息的字節數；加載偏置占兩個字節，是相對地址（加載偏置加上擴展線性地址就是絕對地址）；記錄類型共有6 中，分別為：0 － 數據記錄，1 － 文件記錄結束，2 － 擴展段地址記錄，3 －起始段地址記錄，4 － 擴展線性地址記錄，5 － 起始線性地址記錄；每一行記錄的數據部分都是可變的，最多可以有255 個字節，也可能沒有，取決于所記錄的類型。最后一個是校驗，它是除冒號和校驗自身的校驗和，具體做法是每個字節累加，然后取計算結果最后一個字節補碼（取反加1）作為校驗字節。

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 存儲結構



圖 3：UCD3xxx 存儲結構

介紹如何生成X0 和Hex 文件以前，需要先了解一下UCD3xxx 系列數字控制器存儲結構，如圖3 所示。UCD3xxx 三種模式：復位模式、ROM 模式以及Flash 模式。這三種狀態對應的存儲映射是不一樣的。復位模式下，所有內存都映射為ROM；ROM 模式下，程序閃存（Program Flash）被映射在0x10000至0x17FFF，數據閃存（Data Flash）是從0x18800 至0x18FFF，隨機存取存儲（RAM）放在0x19000 至 0x19FFF；Flash 模式下，數據和隨機存取位置不變，程序閃存位置被重新映射到0 至0x7FFF。程序閃存最后4 個字節是保存整個程序閃存的校驗和。

UCD3xxx 起機過程是：上電開始進入復位模式；上電完成后進入ROM模式，此時芯片會自動跳轉到0xA000 執行。在0xA000 至0xAFFF 這一段地址內，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，它還會計算程序閃存的校驗和，然后和程序閃存最后4 個字節保存的校驗和對比，如果不一致，此時程序會停下來，等待主機命令。如果對比結果一致，那么芯片就會進入Flash 模式，ROM 程序會執行跳轉指令進入程序閃存中運行。

3 如何在CCS 集成開發環境下生成X0 和Hex 文件



圖 4：CCS 編譯器編譯選項設置