基于CAPL的S19文件解析-编程知识

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📘前言

🍅 车载测试必不可少的是刷写，行业内有很多格式的刷写文件，S19,HEX,BIN，还有一些主机厂自定义的比如Volvo/Geea的VBF，Chery的CBF等
🍅 本章节先了解S19文件

请添加图片描述

📙 S19 文件的格式简介

🍅 标准解释

Motorola S-record是由Motorola创建的一种文件格式，它以 ASCII十六进制文本形式传送二进制信息。这种文件格式也可以称为SRECORD、SREC、S19、S28、S37。它通常用于对微控制器、EPROM 和其他类型的可编程逻辑设备进行编程。
S-record格式是在1970年代中期为 Motorola 6800处理器创建的。该处理器和其他嵌入式处理器的软件开发工具将生成S-record格式的可执行代码和数据。程序员将读取S-record格式并将数据“刻录”到嵌入式系统中使用的PROM或EPROM中

在这里插入图片描述

S19文件的每一行数据由下列五个部分组成：
type(记录类型)：用来描述记录的类型 (S0，S1，S2，S3，S5，S7，S8，S9)。
count(字节计数)：2个字符，表示记录的其余部分（address + data + checksum）的字节数，该字段的最小值为 3，最大值为 255 。通常记录有 0x20 个数据字节。
address(地址)：4或6或8个字符。由记录类型 type(记录类型)` 决定。对于S1和S9类型（S19），地址字段为 4 个十六进制数字（2 个字节）。对于S2和S8 record（S28），地址字段为 6 个十六进制数字（3个字节），对于S3和S7 record（S37），地址字段为 8 个十六进制数字（4 个字节）。地址首先以 MSB 发送。地址字节以大端格式排列。
data(数据)：0—64字符。用来组成和说明一个代表了内存载入数据或者描述信息的16进制的值。
checksum(校验和)：一个字节。Checksum = 取补码( (uint8_t)(Byte count + Address + Data) )。

🍅 实例说明

Notepad++ 打开选择语言，自动识别，根据颜色可以看出S19的记录格式
看到的是16进制显示的ASCII文本格式

在这里插入图片描述

重点说下S19的Type类型
S0是文件的第一行，头信息
如果数据是S1开头，则地址占2个字节（文本字符串用4个字节表示），则文件最后一行的尾信息的开头就是用S9表示
如果数据是S2开头，则地址占3个字节（文本字符串用6个字节表示），则文件最后一行的尾信息的开头就是用S8表示
如果数据是S3开头，则地址占4个字节（文本字符串用8个字节表示），则文件最后一行的尾信息的开头就是用S7表示

再看下面的一个type 是S2的小实例 :地址占6个字节（注意这是ASCII文本表示的，实际地址是0x708000 ）
S2 24 708000 18A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A718A7 FB

再看下面的一个type 是S1的小实例，地址占4个字节（注意这是ASCII文本表示的，实际地址是0x0020）
S1 23 0020 1A6416AE01DA6426AE024A6E01B6AE01EEDE029A6416AE01FA6406AE025A6436 21

🍅 HEX View 神器

HEX View 是一款专业的解析S19文件,HEX文件的工具，可以很方便的看出打开文件的Block块，起始地址和地址块的长度等信息

📙CAPL解析S19文件源码

核心变量解释下：
F_SegmentInfor[10]：用来存放解析S19文件的Block的信息，一般情况下，刷写文件的地址是不连续的，那么就会分成几个Block块，每个Block块我们要记录下该Block的起止地址，数据大小，因为这是我们UDS 34服务下载的必须数据，这里定义数组大小为10，足够大了，具体有多少个Block块，由变量SegCounter记录
FlsData_BufferArr[0x1FFFFFF]：这个数组是记录是s19文件的所有字节，数组大小可由刷写文件具体大小设置，因为这个数组存放的是所有Block块的数据，那么当我下载的时候我怎么区分，去取数据呢，那就是上面说的结构体中的 dword data_offset;这个变量来控制的，
AllDataBytes：该文件所有的数据字节数。
我为什么没有这样定义结构体呢？这样分段信息不是更加明确，刷写时取数据也更加方便直观吗？想一想为什么？ struct FlsData_Segment
{
byte seg_index;
dword start_address;
dword data_size;
byte FlsData_BufferArr[0x1FFFFFF]；
} F_SegmentInfor[10];//暂时定数组为10

/*@!Encoding:936*/variables
{ dword fileHandle;const dword  text_module = 0;const dword  binary_module = 1;enum File_Type { file_header, file_data,file_tail };struct  FlsData_Segment {byte  seg_index;dword start_address;dword data_size;dword data_offset;     } F_SegmentInfor[10];//暂时定数组为10long   SegCounter;       //记录文件被分成多少个段long   AllDataBytes;     // 文件所有的数据字节数byte  FlsData_BufferArr[0x1FFFFFF]; //文件中的所有字节被解析后放在该数组  
}on key 'a'
{Flash_Parse_S19("E:\\demo.s19");}long Flash_Parse_S19(char f_path[])
{long i;char tmpBuffer[5000];char temStr[255];byte AddressSize;          // s19文件的地址占多少个字节，S1是2个；S2是3个；S3是4个dword DataSize_PerLine_0;  // 两个地址之间的插值，是个固定值，比如0x20dword DataSize_PerLine_1;  // 每行数据的第2-3，两个字节，是改行的数据长度（包含地址，数据，和校验）dword DataSize_PerLine_2;  // 每行纯数据段的长度byte  RawData_Line[255];   // 解析后每行数据内容dword FlsData_CurrentAddress;dword FlsData_PreviousAddress;  long   file_line_num;    // 文件有多少行long   SegmentDataSize;  //记录当前段的字节数，临时变量/*初始化变量*/file_line_num = 0;SegCounter = 0;AllDataBytes = 0; SegmentDataSize = 0;  FlsData_CurrentAddress = 0x00000000;fileHandle = OpenFileRead(f_path,text_module);if (fileHandle == 0 ) {write("Failed to open File %s !",f_path);return 0 ;}write("File:%s Opened",f_path);while ( fileGetString(tmpBuffer,elcount(tmpBuffer),fileHandle) != 0){file_line_num++; //数据行计数器if(S19_Record_Type(tmpBuffer[1],AddressSize) == file_header){write("文件头数据:%s",tmpBuffer);}else if(S19_Record_Type(tmpBuffer[1],AddressSize) == file_data){FlsData_PreviousAddress = FlsData_CurrentAddress;substr_cpy_off(temStr, 0, tmpBuffer, 2, 2, elcount(tmpBuffer));        // 截取字符串，取出数据长度snprintf(temStr, elcount(temStr), "0x%s",temStr);       strtoul(temStr,DataSize_PerLine_1);  //将数据长度 字符串转为数值substr_cpy_off(temStr, 0, tmpBuffer, 4, AddressSize, elcount(tmpBuffer)); // 截取字符串，取出当前行的地址snprintf(temStr, elcount(temStr), "0x%s",temStr);       strtoul(temStr,FlsData_CurrentAddress);  //将当前行的地址 字符串转为数值if (file_line_num == 2) //只执行一次，获取S19文件 第一段的刷写地址，和数据长度{DataSize_PerLine_0 = DataSize_PerLine_1; //DataSize_PerLine_0  是标准数据长度，DataSize_PerLine_1最后一行数据可能不等于标准数据长度F_SegmentInfor[SegCounter].start_address = FlsData_CurrentAddress;F_SegmentInfor[SegCounter].data_offset = 0; }//分段处理if(((FlsData_CurrentAddress - FlsData_PreviousAddress) > DataSize_PerLine_0) && (FlsData_PreviousAddress != 0x00000000)) {   write("Previous Address:0x%2X,Current Addresses:0x%2X ",FlsData_PreviousAddress,FlsData_CurrentAddress);F_SegmentInfor[SegCounter].data_size   = SegmentDataSize;  //上一段结束，保存上一段的字节数                                          SegCounter++;            F_SegmentInfor[SegCounter].start_address = FlsData_CurrentAddress; //保存下一段的首地址  F_SegmentInfor[SegCounter].data_offset += SegmentDataSize; //相对数组FlsData_BufferArr的开始索引地址 SegmentDataSize = 0;     // 重置计数变量，为这一段字节计数准备}// DataSize_PerLine_0 - AddressSize -1  : Byte count: 一个字节，表示后面其余部分（地址+数据+校验和）的字节数DataSize_PerLine_2 =  DataSize_PerLine_1*2 - AddressSize - 2 ;substr_cpy_off(temStr, 0, tmpBuffer, 4+AddressSize,DataSize_PerLine_2 , elcount(tmpBuffer)); // 截取字符串，取出当前行的数据    HexStrToByteArr(temStr,RawData_Line);for(i=0;i<DataSize_PerLine_2/2;i++){FlsData_BufferArr[AllDataBytes] = RawData_Line[i];AllDataBytes ++ ; SegmentDataSize ++ ;}  }else if(S19_Record_Type(tmpBuffer[1],AddressSize) == file_tail){write("文件尾数据:%s\n",tmpBuffer);//最后一段的数据长度F_SegmentInfor[SegCounter].data_size = SegmentDataSize;F_SegmentInfor[SegCounter].data_offset = AllDataBytes - SegmentDataSize; //相对数组FlsData_BufferArr的开始索引地址   fileClose(fileHandle);SegCounter++;write("文件总行数:%d",file_line_num);write("文件总字节数:%d",AllDataBytes);write("文件总分段数:%d",SegCounter);for(i = 0; i < SegCounter; i++){write("数据块:%d,  起始地址:0x%X, 结束地址:0x%X, 数据长度:%6d字节\r\n", i+1, F_SegmentInfor[i].start_address, F_SegmentInfor[i].start_address + F_SegmentInfor[i].data_size - 1, F_SegmentInfor[i].data_size);}}else{write("S19为定义格式！");fileClose(fileHandle);return 0 ;}}return 1 ;
}long S19_Record_Type(byte type ,byte &address_size)   
{if(type == '0') //s19文件的头部{return file_header; }else if((type == '7') || (type == '8') || (type == '9') ) //s19文件的结束{return file_tail;  }else if((type == '1') || (type == '2') || (type == '3') ) //s19文件的数据{if(type== '1'){address_size = 4 ;  //地址占 4个字节      }else if(type == '2'){address_size = 6 ; //地址占6个字节    }else if(type == '3'){address_size = 8 ; //地址占 8个字节   }return file_data;  }else{write("Not Defined!"); }return -1;  
}byte HexStrToByteArr(char hexRawData[], byte outByteArr[])
{word i;word offset;word hexLength;word byteIndex;byte tmpVal;byte retVal;  for (i = 0; i < elcount(outByteArr); i++){outByteArr[i] = 0;}// get the hex lengthhexLength = elcount(hexRawData);if( hexRawData[0] == '0' && hexRawData[1] == 'x' )offset = 2;   elseoffset = 0; if ( elcount(outByteArr) <  (hexLength - offset)/2 ){write("Out Arrary too Small.");return 0;}else {  //All checks went fine, convert datafor (i = offset; i < hexLength; i++){// The byte index to use for accessing output arraybyteIndex = (i - offset) / 2 ;         // convert the Hex data and validity check ittmpVal = (byte)hexRawData[i];if (tmpVal >= 0x30 && tmpVal <= 0x39)tmpVal = tmpVal - 0x30;else if(tmpVal >= 'A' && tmpVal <= 'F')tmpVal = tmpVal - 0x37;else if (tmpVal >= 'a' && tmpVal <= 'f')tmpVal = tmpVal - 0x57;else{return 0;}       if (0 == (i % 2)){outByteArr[byteIndex] = tmpVal << 4;}else{outByteArr[byteIndex] = outByteArr[byteIndex] | tmpVal;}}}return 1;
}