Motorola S-record 是摩托罗拉 公司所創立的檔案格式,可以將二進制的資訊轉換為用ASCII 文字表示的十六进制 資料,此檔案格式也稱為SRECORD 、SREC 、S19 、S28 、S37 或MOT 。此檔案格式常用在微處理器的闪存 資料寫入,EPROM 、EEPROM 的資料寫入,或是其他可編程邏輯元件的編程寫入。一般的應用中,會用編譯器 或是組譯器 將程式的原始碼 (可能是C語言 或是組合語言 )轉換為機器碼 ,再輸出為S-record或其他格式檔案。燒錄器 可以讀取這些檔案,將機器碼寫入非揮發性記憶體 中,或是截入到目的系統中,以便執行。
簡介
S-record檔案格式是摩托罗拉 公司在1970年代中期,為了摩托罗拉6800 處理器所創的檔案格式。針對摩托罗拉6800處理器及其他嵌入式系统 的软件开发工具 可以將可執行檔及資料轉換為S-record格式。PROM燒錄器可以讀取S-record,燒錄到嵌入式系统的PROM或EPROM中。
其他HEX格式
也存在類似用途的其他ASCII檔案格式。BPNF、BHLF及B10F是早期的二進制格式,不過檔案較大,也沒有可變性。十六進制格式用一個字元表示四個位元,相較於二進制格式用一個字元表示一個位元,檔案比較精簡。許多十六進制格式(包括S-record)的可變性較大,其中可以包括位址的資訊,因此其內容可以只對應PROM的一部份。Intel HEX 格式常用在Intel的處理器上。Tek Hex是另一種HEX格式,其中包括了除錯用的符號表 。
格式
記錄結構
SREC格式的檔案包括一組的ASCII字元記錄。記錄從左到右的結構如下[ 1] :
記錄種類 ,二個字元,第一個字元為大寫的S(0x53),後面是數字字元的0至9,定義記錄的種類。
位元組數量 ,由16進制的二位數組成,表示記錄中剩下的位元組數(16進制二位數表示一個位元組),此欄位的最小值為3,對應16進制的位址欄位加上一個位元組的檢查碼,最大值為255(0xFF)。
位址 ,依記錄種類不同,位址可能是四位/六位/八位的16進制數字,位址會以大端序 (高位元組放前面)的格式記錄。
資料 ,由2n 個16進制數字組成。若是S1/S2/S3種類的記錄,每筆記錄的資料一般最多是32個位元組,可以在每行80個字的終端機 螢幕顯示,不過記錄資料若只有16個位元組,在視覺上比較容易識別
檢查碼 ,由2個16進制數字組成,是位元組數量、位址和資料對應的位元組相加後,取最低位元組 ,再計算一補數 ,以下有計算檢查的例子。
文字列的結束字元
SREC記錄之間會用一個或是多個ASCII字元的行分隔字元隔開,因此每一個記錄就會佔一行。此作法透過直觀的分隔 記錄來提高易讀性,而且在HEX記錄之間的填充也可以提高語法分析器 的效率。
產生HEX的程式一般會依其操作系统 的習慣使用對應的行分隔字元。例如,Linux程式會用單一的LF字元( 換行 符號,16進制0A
)作為一行的結尾[ 1] ,但Windows程式會用CR字元(回车符 ,16進制0D
)之後接著LF字元,作為一行的結尾。
記錄種類
以下的表格說明十種可能出現的S-records,其中的S4保留,目前沒有定義,S6一開始也是保留,後來有新的定義。
記錄 欄位
記錄用途
位址 欄位
資料 欄位
記錄 說明
S0
檔案頭
16-bit "0000"
此記錄會包括許多設備商定義的ASCII文字,每個位元組由二個16進制數字表示。此欄位的資料常會以C风格字符串 的方式表示。其中的文字資料可能會包括:檔案/模組名稱,版本編號,日期/時間,產品名稱。PCB上的記憶體IC名稱、版權說明等。[ 1]
S1
資料
16-bit 位址
此記錄是啟始位址是16位元的資料[ 1] ,一般會用在8-bit的微處理器中,例如AVR、PIC、8051、68xx、6502、80xx、Z80。其資料欄位的位元組數量是「位元組數量」欄位的值減3(2個位元組對應16位元的位址,1個位元組對應檢查碼)。
S2
Data
24-bit Address
此記錄是啟始位址是24位元的資料[ 1] 。其資料欄位的位元組數量是「位元組數量」欄位的值減4(3個位元組對應24位元的位址,1個位元組對應檢查碼)。
S3
Data
32-bit Address
此記錄是啟始位址是32位元的資料This record contains data that starts at a 32-bit address.[ 1] ,一般會用在32-bit的微處理器中,例如ARM和680x0其資料欄位的位元組數量是「位元組數量」欄位的值減5(4個位元組對應32位元的位址,1個位元組對應檢查碼)。
S4
保留
不適用
不適用
此記錄保留
S5
個數
16位元 計數值
此欄位是可有可無的欄位,其中有S1 / S2 / S3 記錄的數量,用16位元來計數[ 1] 。此欄位適用於記錄數量小於等於65,535(0xFFFF)的情形,若是超過,會改用S6 欄位。
S6
個數
24位元 計數值
此欄位是可有可無的欄位,其中有S1 / S2 / S3 記錄的數量,用24位元來計數。此欄位可以適用於記錄數量大於等於65,536(0x010000),但小於等於16,777,215(0xFFFFFF)。這個較新的欄位是最新的變更[ 1] 。
S7
起始位址 (檔案終止符)
32位元 位址
此欄位用32位元記錄啟始的位址[ 1] [ 2] ,用來作為一連串S3 記錄的結尾。若SREC檔案只用來燒錄記憶體設備,不需執行位置的資料,此處的位址可以用0代替。
S8
起始位址 (檔案終止符)
24位元 位址
此欄位用24位元記錄啟始的位址[ 1] [ 2] ,用來作為一連串S2 記錄的結尾。若SREC檔案只用來燒錄記憶體設備,不需執行位置的資料,此處的位址可以用0代替。
S9
起始位址 (檔案終止符)
16位元 位址
此欄位用16位元記錄啟始的位址[ 1] [ 2] ,用來作為一連串S1 記錄的結尾。若SREC檔案只用來燒錄記憶體設備,不需執行位置的資料,此處的位址可以用0代替。
記錄順序
有些Unix文件中提到「檔案中S-records的順序不重要,不應假設其順序。」[ 1] ,不過大部份產生SREC的軟體都會按照次序排列S-records。一般的檔案順序會由一個(選擇性)的S0檔頭記錄,之後有一筆或是多筆S1/S2/S3資料記錄,可能有一個S5/S6記錄來說明記錄個數,最後由一個適當的S7/S8/S9記錄作結束。
S19-格式,16位元位址的記錄
S0
S1(一筆或多筆記錄)
S5(選擇性的記錄)
S9
S28-格式,24位元位址的記錄
S0
S2(一筆或多筆記錄)
S5(選擇性的記錄)
S8
S37-格式,32位元位址的記錄
S0
S3(一筆或多筆記錄)
S5(選擇性的記錄)
S7
限制
記錄長度 :Unix手冊中提到:「每個S-record記錄的長度小於等於78個字元」。手冊進一步的限制資料欄位字元限制在64個字元(32個位元組)以內[ 1] 。用8個字元表示位址的資料欄位,若資料為64個字元,總長度為78個字元(2+2+8+64+2,此計算省略了記錄尾端的終止符號或是換行符號)。這個檔案可以用80字元寬的列表機列印。在手冊下面有說明:「此說明只是針對記錄總長度在78個字元的情形,不一定適用於所有情形。」[ 1] 。若省略此限制,S-record的最大長度為514字元:記錄種類2個字元,位元組數量2個位元(其值會是0xFF=255
),以及位址、資料及檢查碼共2*255個字元。而且需要額外的空間儲存換行符號以及字串結束字元。若記錄長度太長,會有一些問題:「Motorola S-record格式定義允許一行到514個字元,另外加上行終結符號。EPROM燒錄器需要有夠大的行暫存器來處理這麼長的資料,但有這麼大暫存器的EPROM燒錄器不多。」[ 3]
資料欄位 :有些文件建議資料欄位最長到32位元組的資料(64個字元)[ 1] 。S0/S1/S2/S3的最小資料欄位長度為0,最大資料資料欄位長度視位址欄位長度而定。因為位元組數量最大值是255(0xFF),資料欄位的長度為255減1(檢查碼)再減去位址欄位的位元組長度)。S0/S1 records最多可以到252位元組的資料,S2 record最多可以到251位元組的資料,S3 record最多可以到250位元組的資料。
註解 :SREC檔案格式不支援註解,有些軟體會省略開頭不是S的資料行,也會省略檢查碼之後的欄位,有時會有這些部份來寫註解(但沒有相容性)。例如CCS PIC編譯器支援在Intel HEX 檔案最前面或是最後面的行,前面加上分號當成註解,其手冊提到:「有些燒錄器(尤其是MPLAB)不喜歡在檔案最前面出現註解,因此我們有選項,可以把註解放在檔案後面。[ 4]
例子
不同顏色的含義
記錄種類
位元組數量
位址
資料
檢查碼
檢查碼的計算
以下是一個記錄的例子:
S1 13 7AF0 0A0A0D00000000000000000000000000 61
其檢查碼計算方式如下:
加總:將每個位元組相加13 + 7A+F0 + 0A+0A+0D+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00+00 = 19E
(16進制)
取最低位元組:總和的最低位元組 = 9E
(16進制)。
取補數:計算最低位元組的一補數 = 61 (16進制)。
16位元的記憶體位址
S0 0F 0000 68656C6C6F20202020200000 3C
S1 1F 0000 7C0802A6900100049421FFF07C6C1B787C8C23783C60000038630000 26
S1 1F 001C 4BFFFFE5398000007D83637880010014382100107C0803A64E800020 E9
S1 11 0038 48656C6C6F20776F726C642E0A00 42
S5 03 0003 F9
S9 03 0000 FC
相關條目
參考資料
^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 Motorola S-records from Unix man pages. . [2014-06-30 ] . (原始内容存档 于2014-06-20).
^ 2.0 2.1 2.2 Motorola, Appendix C, M68000 Family Programmer's Reference Manual (PDF) rev. 1, Motorola (Freescale): C–1–C–5, 1992 [2019-07-23 ] , ISBN 978-0137232895 , (原始内容存档 (PDF) 于2015-09-24)
^ srec_examples . sourceforge.net. [2019-07-23 ] . (原始内容存档 于2019-08-24).
^ CCS Compiler Reference Manual PCB/PCM/PCH (PDF) , Custom Computer Services, Inc.: 107, 2014-05 [2015-02-08 ] , (原始内容存档 (PDF) 于2015-03-19)
延伸閱讀
M68HC05EVM Evaluation Module User's Manual 4th, Motorola (Freescale), 1990 Appendix A, "S Record Information", page A-1, states, "For compatibility with teletypewriters, some programs may limit the number of [data] bytes to as few as 28 (56 printable characters in the S-record)."
M146805EVM Evaluation Module Users Manual 1st, Motorola (Freescale), 1983
MCM6830L7 MIKBUG / MINIBUG ROM, Engineering Note 100, Motorola (Freescale), 1975
外部連結
軟體