Il file .HEX

I files .HEX nei PIC

Il file .hex viene generato dall' assembler in funzione della lista sorgente.

• Il suo contenuto è la sequenza di codici che saranno scritti nella memoria programma e che il processore dovrà eseguire. 
   
• Questi sono scritti come valori esadecimali in modo da poter essere passati ad un dispositivo di programmazione per la loro scrittura nel chip.
   
• Il file è un semplice formato testo ASCII per rendere facilmente portabile il file stesso.
   
• Il testo è formattato secondo uno standard stabilito, il che consente di usarlo su dispositivi di programmazione di diversi produttori.

In effetti non esiste un solo standard (e ci mancherebbe che ci si decida a fare qualcosa di standard...), ma diversi "standard" studiati da vari produttori: in particolare per i PIC si usano correntemente gli "standard" della Intel, ovvero dei file con estensione hex.

Quello utilizzato principalmente è l' Intel Hex Format, con estensione .hex, anche se teoricamente è possibile usare altri "standard".
Anzi, gli assemblatori o i compilatori spesso hanno la possibilità di scegliere diversi formati, per potersi adattare a diversi sistemi di programmazione.

Cosa c'è dentro un file .HEX

Andando a leggere con un qualsiasi editor questo file .hex (è un file di testo), si troverà un pacchetto di caratteri del genere :

:020000040000FA
:0400000000000828CC
:0400080000000900EB
:1000100083018B018C0186018316BF308100003083
:0600200086008312861524
:02400E00B93FB8
:00000001FF

in cui ogni riga è del tipo :

:LLAAAATTDDDD... .DDCC

i cui elementi sono

• : un due punti (o column in inglese) iniziale
   
• LL due cifre esadecimali che rappresentano il numero di byte presenti nella riga. Il massimo di dati in una riga è 16, quindi il valore massimo applicabile a questi due byte è 10H
   
• AAAA quattro cifre hex che indicano la posizione di inizio in cui scrivere i byte.
  Poichè una istruzione è lunga due byte.In effetti si tratta, per i PIC 16F, di 14 bit, per cui i primi due bit più significativi saranno sempre 0. L' indirizzo di programmazione in memoria è shiftato a sinistra di uno. Quindi per indicare l' indirizzo 0004h si troverà scritto 0008h.
   
• TT due cifre che indicano il tipo di record :
  00 - data record
  01 - end-of-file record
  02 - extended segment address record (non usato per il PIC)
  03 - start segment address record (non usato per il PIC)
  04 - extended linear address records (non usato per il PIC)
  05 - Start linear address record (non usato per il PIC)
  Quindi nella prima riga e nelle seguenti conterranno 00, mentre nell' ultima 01. Gli altri valori sono stati inseriti da Intel in relazione alle CPU a 16, 32 e 64 bit ed ovviamente non sono usati nei PIC a 8 bit.
   
• DD: due cifre hex che contengono il valore dei byte nella forma byte basso/ byte alto (gli opcode PIC sono da due bytes); come detto prima si può arrivare ad un massimo di 16 dati su una sola riga 
   
• CC: due cifre hex del checksum della riga (complemento a due della somma di tutti i bytes precedenti della stessa riga). Serve al dispositivo di programmazione per verificare la correttezza dei dati ricevuti.

L' ultima riga è l' end-of-file record, tipicamente con questa forma :
 
:00000001FF
 
dove :

• 00 è il numero dei dati nella riga, che, essendo la chiusura,  non ne contiene
• 0000 è il valore attribuito all' indirizzo, che, in questa riga, non ha significato.
• 01 è il valore che indica che la riga è l' end-of-record
• FF è il checksum calcolato (qui deriva da  01h + NOT(00h + 00h + 00h + 01h) che fa FFh).

Per le altre righe vediamo qualche esempio. Nel listato qui sopra la seconda riga contiene :

indica che ci sono 04 byte che saranno scritti a partire da 0000. Il valore di questo indirizzo è specificato da uno statement (ORG 00H) nella lista sorgente visibile più avanti.
La sequenza degli opcode è : 00000828 e il checksum è CC (esadecimale).
La riga successiva :
 
:0400080000000900EB

indica che ci sono 04 byte che saranno scritti a partire da 0004 (0008 è 0004 shiftato a sinistra di 1). Anche qui, l' indirizzo è specificato da uno statement del sorgente (ORG 04H).
La sequenza degli opcode è : 00000900 e il checksum è EB (esadecimale).

Quindi, a partire dalla locazione 0000, la sequenza da inserire è 000002808, poi si passa a 0004 dove va inserita la sequenza 00000009 : abbiamo detto che i byte si trovano nella disposizione basso/alto, ovvero in questo caso 00000828 00000900, e per "interpretarli" li devo scambiare di posizione.
Per chi volesse fare del reverse engeneering:

e così via. Ed in effetti l' hex in esempio è derivato dall' assemblaggio del seguente sorgente :

•  la maggior parte del testo sono commenti (evidenziati in verde), che non finiscono in alcun modo nel file .hex; 
   
• anche gli statement (PROCESSOR, INCLUDE, RADIX, ORG, END) non finiscono direttamente nel file .hex, ma servono all' Assembler per organizzare correttamente i codici in uscita. 

Ad esempio, la penultima riga del file .hex  contiene il record  : 

Queste informazioni riguardo al file .HEX possono parere superflue, ma può capitare il caso in cui sia necessario andare a vedere cosa sta scritto in una certa locazione e quindi ci si trova a confrontarsi con il file .HEX. Per cui, meglio sapere come è fatto.

Dato che questo file è una lista di testo ASCII, non occorre alcun editor particolare per vederlo o modificarlo.
Chiaramente si consigliano editor per programmazione, mentre word processor non sono l' ideale, perchè tendono a dare formattazione ad un testo che deve restare così come sta senza alcuna variazione indotta dal sistema di consultazione (dato che sono la lista delle istruzioni che andrà inserita nella memoria programma del processore).

Quindi, niente Word, Wordpad o simili. Meglio Programmer's Notepad, Notepad++, TextEdit, Textpad, ecc.