详细阐述UCD3xxx 系列数字电源控制器烧写常用的两种十六进制文件格式：X0 和Intel Hex

摘 要

后缀为X0 的文件是十六进制文件格式的一种，而Intel Hex 文件格式也是一种常用的十六进制文件格式。X0是TI 烧写软件和工具常用的文件格式，而Hex 文件是第三方烧写器常用的文件格式。编译器（如TI 集成开发环境CCS）编译C 语言或者汇编语言程序生成二进制机器代码，然后由机器代码生成X0 和Hex 这两种十六进制文件格式。本文首先介绍这两种文件格式，然后介绍如何在CCS 编译环境中产生这两种文件格式，最后结合UCD3xxx 系列数字电源控制器通过实例来进一步了解这两种文件格式。

1 X0 和Hex 文件格式

X0 和Hex 文件是由一行行符合对应文件格式的文本所构成的ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息互换标准代码）文本文件。在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示，例如a、b、c、d 这样的52 个字母（包括大写），0、1 等数字，还有一些常用的符号（如*、#、@等）在计算机中存储时也要使用二进制数来表示。ASCII 码就是用来表示这些字母、数字以及符号的，它使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。而X0 和Hex 文件格式就利用ASCII 码来表示二进制信息。

X0 格式的名称是“泰克扩展十六进制文件格式”（Tektronix Extended hexadecimal file format），具体格式参见图1。



图 1：X0 文件格式

X0 文件以百分号“%”为记录标志，表示一行的开始；记录长度指的是每一行除百分号外的字符数（不是字节数），占一个字节；记录类型占一个字符，共两种：6 － 代表数据，8－代表结束；校验是整个一行字符除（注意不是字节）除校验自身和百分号外的校验和，占一个字节；地址共9 个字符，第一个字符是8，指的是地址共占8 个字符，后面8 个字符（4 个字节）是数据所要加载的地址；数据就是程序代码或其它信息。

以计算机常用的“Hello, Word!(加换行符)”为例，如果把它加载到地址0x006B，那么X0 文件如下

表示：

%2A6DE80000006B48656C6C6F2C20576F726C64210A

%09819800000000

Hex 文件格式有很多种，本文主要介绍“英特尔十六进制目标文件格式”（Intel Hexadecimal object file format），具体格式如图2 所示。



图 2：Hex 文件格式

Intel Hex 文件以冒号“:”为记录标志，表示新的一行的开始；记录长度占一个字节，指的是每一行所包含实际数据或信息的字节数；加载偏置占两个字节，是相对地址（加载偏置加上扩展线性地址就是绝对地址）；记录类型共有6 中，分别为：0 － 数据记录，1 － 文件记录结束，2 － 扩展段地址记录，3 －起始段地址记录，4 － 扩展线性地址记录，5 － 起始线性地址记录；每一行记录的数据部分都是可变的，最多可以有255 个字节，也可能没有，取决于所记录的类型。最后一个是校验，它是除冒号和校验自身的校验和，具体做法是每个字节累加，然后取计算结果最后一个字节补码（取反加1）作为校验字节。

还是以“Hello, Word! (加换行符)”为例，把它加载到地址0x0000，Hex 文件如下：

:0F00000048656C6C6F2C20576F726C64210A7E

:00000001FF

2 UCD3xxx 存储结构



图 3：UCD3xxx 存储结构

介绍如何生成X0 和Hex 文件以前，需要先了解一下UCD3xxx 系列数字控制器存储结构，如图3 所示。UCD3xxx 三种模式：复位模式、ROM 模式以及Flash 模式。这三种状态对应的存储映射是不一样的。复位模式下，所有内存都映射为ROM；ROM 模式下，程序闪存（Program Flash）被映射在0x10000至0x17FFF，数据闪存（Data Flash）是从0x18800 至0x18FFF，随机存取存储（RAM）放在0x19000 至 0x19FFF；Flash 模式下，数据和随机存取位置不变，程序闪存位置被重新映射到0 至0x7FFF。程序闪存最后4 个字节是保存整个程序闪存的校验和。

UCD3xxx 起机过程是：上电开始进入复位模式；上电完成后进入ROM模式，此时芯片会自动跳转到0xA000 执行。在0xA000 至0xAFFF 这一段地址内，固化了一段ROM 程序，这段程序除了做一些芯片自身的初始化外，它还会计算程序闪存的校验和，然后和程序闪存最后4 个字节保存的校验和对比，如果不一致，此时程序会停下来，等待主机命令。如果对比结果一致，那么芯片就会进入Flash 模式，ROM 程序会执行跳转指令进入程序闪存中运行。

3 如何在CCS 集成开发环境下生成X0 和Hex 文件



图 4：CCS 编译器编译选项设置