java實(shí)現(xiàn) hex 文件轉(zhuǎn) bin 文件

hex 文件格式是可以燒寫(xiě)到單片機(jī)中桑包,被單片機(jī)執(zhí)行的一種文件格式湾趾,生成Hex文件的方式有很多種,可以通過(guò)不同的編譯器將C程序或者匯編程序編譯生成hex唯鸭。 ———— 百度百科须蜗。

總的思路就是,把 hex 文件中的16進(jìn)制字符串目溉,每?jī)蓚€(gè)字符串解析成一個(gè)byte元素明肮,寫(xiě)入byte數(shù)組,再把byte數(shù)組寫(xiě)入文件缭付,文件后綴名定義為 .bin柿估,就得到了二進(jìn)制 bin 文件。

首先介紹一下 hex 文件的格式陷猫,以文件中某一行字符串(16進(jìn)制)為例:

:10 0830 00 020C5D0224B3FFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 7E

10秫舌,長(zhǎng)度,轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制绣檬,也就是16B 大小足陨,這里是32個(gè)字符,因?yàn)?6進(jìn)制中娇未,2個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)墨缘,可以不管。
0830忘蟹,地址飒房,轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制好計(jì)算,數(shù)據(jù)存入字節(jié)數(shù)組時(shí)媚值,可以當(dāng)做數(shù)組下標(biāo)來(lái)使用狠毯,方便計(jì)算兩個(gè)地址間的差值。
00褥芒,這里表示數(shù)據(jù)記錄嚼松,還有其他類(lèi)型百度便知,可以不管锰扶。
02...FF献酗,數(shù)據(jù)部分。主要就是把這一部分轉(zhuǎn)成bin文件坷牛。
7E罕偎,校驗(yàn)使用,可以不管京闰。


備注:

  • hex 文件中都是16進(jìn)制的字符串
  • 地址位是4位颜及,最大FFFF也只能表示65535B(轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制)的數(shù)據(jù)甩苛,如果數(shù)據(jù)超過(guò)這個(gè)大小,地址位就需要?dú)w0000俏站,開(kāi)始重復(fù)讯蒲。當(dāng)然,不一定非要到最大的位置才歸0肄扎,也可以提前墨林,取決于生成hex 文件的代碼。一般地址開(kāi)始重復(fù)的時(shí)候犯祠,都會(huì)有一個(gè)重復(fù)標(biāo)識(shí)的行旭等。
  • 第一次循環(huán)開(kāi)始的地址是0800,之后地址位的循環(huán)都是從0000 開(kāi)始的

:020000080000FA 【開(kāi)始循環(huán)的標(biāo)識(shí)行】
:020800003003C3 【第一次循環(huán)的首地址是0800】
:10083000020C5D0224B3FFFFFFFFFFFFFFF987237E
:10084000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF021D03876487
:10085000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF022C01624961
......
:10FFE00008123EFF7909123C2F790A12338F790BE0
:10FFF000123F3B790C122E020083D082020C75FFC2【地址位到了FFF0結(jié)束】
:020000080001F9 【開(kāi)始循環(huán)的標(biāo)識(shí)行】
:1000000074F612187C90070F74FEF0A304F09007AA 【第二次循環(huán)開(kāi)始雷则,首地址都變成了0000】
:1000100012F0900FEAF07A018A0A750B00740278C9
:100020000A1217F9740F250AF87407350BF9EA88D4

  • hex 文件中的數(shù)據(jù)可能是有序的辆雾,也可能無(wú)序,每個(gè)公司hex文件有所不同月劈。
  • 本例的hex文件的數(shù)據(jù)排列有序度迂,即單次地址循環(huán)中,地址位是從小到大的
  • 本例需要實(shí)現(xiàn)兩種結(jié)束方式猜揪,代碼中用type區(qū)分惭墓,1-碰到 3行數(shù)據(jù)部分全是F 時(shí)結(jié)束,2-數(shù)組滿了200K就結(jié)束而姐,如下例子中最后3行就是數(shù)據(jù)部分全是F腊凶。

:103520009AF8E14BF9E3FAE9FB012C57C082C083C3
:10353000900C34EEFFD083D0DEF20CAAA20C650200
:103540000C75C0A2CC83A0EC3F7EE0FAD083D08211
:10355000020C75FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF5
:10356000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF6B
:10357000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF5B
:10358000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF4B

以上就是需要注意的點(diǎn),也是代碼中主要的業(yè)務(wù)邏輯拴念,可以理解為需求文件钧萍。上代碼

import java.io.*;

public class Test {

    private static final int ByteSize = 200*1024; //讀取的字節(jié)數(shù)
    private static final String firstLinePrefix = ":02000008"; //地址循環(huán)行的標(biāo)識(shí)
    private static final Integer firstAddressPrefix_10 = 2048 ; //0800,第一次循環(huán)的第一個(gè)地址位的16進(jìn)制字符串政鼠,轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制是2048
    private static final int dataMaxCharNum = 32; //每行數(shù)據(jù)最多32字符风瘦,16個(gè)字節(jié)(16進(jìn)制2個(gè)字符占一個(gè)字節(jié))
    private static final String compareString = "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"; //數(shù)據(jù)部分全F

    public static void main(String[] args) {
        int type = 2;
        File mfile = new File("C:\\Users\\XYP\\Desktop\\HexToBin\\IS2P-KR-OAD.hex");
        InputStream inputStream = null;
        BufferedReader bufferedReader = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            if (mfile == null) {
                System.out.println("文件為空");
            }
            inputStream = new FileInputStream(mfile);
            //轉(zhuǎn)成 reader 以 行 為單位讀取文件
            bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
            //當(dāng)前行字符串
            String hexLineStr = null;
            //當(dāng)前行數(shù)
            int hexLineNum = 0;
            //當(dāng)前行的地址位
            Integer hexLineAddress = null;
            //連續(xù)三行數(shù)據(jù)全F終止
            int hexLineNumForF = 0;
            //目前數(shù)據(jù)保存的下標(biāo)位置
            int offset = 0;
            //地址歸零從新開(kāi)始時(shí),保存前面地址的偏移量
            int offsetAdd = 0;
            //每次循環(huán)的首地址(第一次是0800公般,后面循環(huán)都是從0000開(kāi)始了)代碼中以十進(jìn)制來(lái)匹配計(jì)算
            int firstAddress = firstAddressPrefix_10;
            //200k固定長(zhǎng)度的數(shù)組
            byte[] bytes = new byte[ByteSize];
            //選擇了3F行結(jié)束時(shí)賦值的數(shù)組
            byte[] bytes2 = null;
            //初始化數(shù)組為全FFF
            fillFToByteArray(bytes,compareString);

            while ((hexLineStr = bufferedReader.readLine())!=null){
                hexLineNum++;
                if(hexLineStr.startsWith(firstLinePrefix)){
                    if(hexLineNum!=1){
                        firstAddress = 0;
                        offsetAdd = offset+dataMaxCharNum/2;
                    }
                    System.out.println("循環(huán)万搔,位置偏移:"+offset+" 開(kāi)始地址:"+firstAddress);
                    continue;
                }
                //地址為轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制
                hexLineAddress = Integer.parseInt(hexLineStr.substring(3,7),16);
                //獲取數(shù)據(jù)部分
                String preData = hexLineStr.substring(9);
                String data = preData.substring(0,preData.length()-2);
                //數(shù)據(jù)部分小于32個(gè)字符串的話,要用F填充滿
                if(data.length()<dataMaxCharNum){
                    data = fillHexString(data);
                }
                //遇到全F就累計(jì)+1
                if(data.equals(compareString)){
                    hexLineNumForF++;
                }else { //一旦全F斷了就歸0
                    hexLineNumForF=0;
                }
                //由于地址存在歸0的情況官帘,所以要注意每次循環(huán)首地址的變化瞬雹,以及上次循環(huán)結(jié)束時(shí),地址的下標(biāo)
                offset = hexLineAddress-firstAddress+offsetAdd;
                //進(jìn)入該if就表示數(shù)組滿了刽虹,需求是最大200k
                if(hexStringToByteArray(data,bytes,offset)==1){
                    break;
                }
                //當(dāng)碰到3行數(shù)據(jù)全是F的時(shí)候酗捌,把數(shù)據(jù)復(fù)制到另一個(gè)數(shù)組,注意數(shù)組大小,是根據(jù)地址下標(biāo)來(lái)計(jì)算的
                if(hexLineNumForF>=3&&type==1){
                    bytes2 = new byte[offset+dataMaxCharNum/2];
                    for(int i = 0 ; i < bytes.length ; i ++){
                        bytes2[i] = bytes[i];
                        if(i==bytes2.length-1){
                            break;
                        }
                    }
                    break;
                }
            }
            fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\XYP\\Desktop\\HexToBin\\IS2P-KR-OAD_200K.bin");
            if(type==1){
                fileOutputStream.write(bytes2);
            }else {
                fileOutputStream.write(bytes);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if(inputStream!=null){
                    inputStream.close();
                }
                if(bufferedReader!=null){
                    bufferedReader.close();
                }
                if(fileOutputStream!=null){
                    fileOutputStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //初始化數(shù)組成全F
    public static void fillFToByteArray(byte[] b,String s){
        int len = s.length();
        for(int i = 0 ; i < b.length ; i ++){
            for(int j = 0 ; j < len ; j +=2 ){
                b[i] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(j), 16) << 4) + Character
                        .digit(s.charAt(j + 1), 16));
            }
        }
    }

    //數(shù)據(jù)要填充滿32個(gè)字符
    private static String fillHexString(String s){
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        stringBuilder.append(s);
        while (stringBuilder.length()<dataMaxCharNum){
            stringBuilder.append("F");
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

    //16進(jìn)制字符串轉(zhuǎn)字節(jié)數(shù)組,如果數(shù)組滿了意敛,就返回1馅巷,否則返回0
    public static int hexStringToByteArray(String s,byte[] b,int offset) {
        int len = s.length();
        for (int i = 0; i < len; i += 2) {
            // 兩位一組膛虫,表示一個(gè)字節(jié),把這樣表示的16進(jìn)制字符串草姻,還原成一個(gè)字節(jié)
            b[offset] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4) + Character
                    .digit(s.charAt(i + 1), 16));
            if(offset==b.length-1){
                return 1;
        }
            offset++;
        }
        return 0;
    }
}

之所以調(diào)用 fillFToByteArray() 函數(shù),是因?yàn)橛袝r(shí)候地址并不是連續(xù)的稍刀,跳過(guò)部分需要用F填充撩独,初始化的字節(jié)數(shù)組每個(gè)元素默認(rèn)是0,往數(shù)組里寫(xiě)的時(shí)候账月,是根據(jù)地址轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制對(duì)應(yīng)的下標(biāo)來(lái)直接對(duì)某個(gè)元素賦值的综膀,所以最后生產(chǎn)的文件,跳過(guò)的部分會(huì)全是0局齿,所以干脆初始化數(shù)組是全F剧劝。如下第三行就比第二行跳過(guò)了32個(gè)字節(jié)。

:020000080000FA
:020800003003C3 【有效數(shù)據(jù)開(kāi)始的行】
:10083000020C5D0224B3FFFFFFFFFFFFFFF987237E
:10084000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF021D03876487
:10085000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF022C01624961

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