一、 STM32单片机中Hex、Bin
STM32、51等单片机程序经过编译后，生成的hex文件、bin文件，它们都是单片机烧写文件，本文介绍它们的区别与应用。
Hex文件
Keil5中生成hex文件的配置
如上图，分别点击“魔术棒”-“Output选项卡”，勾选“Create HEX File”选项，确认即可。
STM32CubeIDE中生成hex文件的配置
如上图，先用鼠标点击选中项目名，之后点击菜单栏“File”-“Properties”。
如上图红框处，依次点击“C/C++ Build”-“MCU Post build outputs”，勾选“Convert to Intel Hex file”，应用并关闭窗口。
hex烧写
用ISP方式烧写程序，首先找来ISP烧写软件，之后进行如下步骤：
- 选择芯片型号
- 选择串口号
- 设置波特率，可以默认为115200
- “打开文件”，选择要下载的hex文件
- 点击“程序下载”，开始烧写程序
带ISP下载功能的串口工具如下图所示。
调试单片机程序时，通常下载的是Hex文件。由于在Hex文件中已经包含了地址信息，在上述下载步骤中不需要设置内存地址。
BIN文件
Keil5中生成Bin文件配置
如上图，点击魔术棒，在“User”选项卡中勾选“After Build/Rebuild”下的“Run #1”。
在后面“User Command”一栏中填写如下用户自定义命令：
fromelf.exe --bin -o .\lcd1602a\lcd1602a.bin .\lcd1602a\lcd1602a.axf
这个自定义命令在编译生成Hex文件之后执行，通过“formelf.exe”工具生成基于.axf文件的.bin文件。如下图，按修改时间排序也可以知道.bin文件是在.axf文件之后生成的。Hex文件是用ASCII来表示数据，而且附加了地址信息，相对Bin文件要大一些。
STM32CubeIDE中生成Bin的配置
如上图，只需要勾选“Convert to binary file”即可。
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二、设计单片机的通信协议
通信设计中考虑协议的灵活性，经常把协议设计成“不定长度”。
一个实例如下图：锐米LoRa终端的通信协议帧。
如果一个系统接收上述“不定长度”的协议帧，将会有一个挑战--如何高效接收与解析。
为简化系统设计，我们强烈建议您采用“状态机”来解析UART数据帧，并且把解析工作放在ISR（中断服务程序）完成，仅当接收到最后一个字节（0x0D）时，再将整个数据帧提交给进程处理。
该解析状态机的原理如下图所示：
那么ISR处理这个状态机来得及吗？答案是：so easy！因为它只有3个动作，运算量十分小：
比较接收数据 -> 更新状态变量 -> 存储接收数据，C语言仅3条语句，翻译成机器指令也不超过10条。
代码清单如下：
/**
* @brief Status of received communication frame
*/
typedef enum
{
STATUS_IDLE = (uint8_t)0,
STATUS_HEAD, /* Rx Head=0x3C */
STATUS_TYPE, /* Rx Type */
STATUS_DATA, /* Data filed */
STATUS_TAIL, /* Tail=0x0D */
STATUS_END, /* End of this frame */
} COMM_TRM_STATUS_TypeDef;
/**
* @brief Data object for received communication frame
*/
typedef struct
{
uint8_t byCnt; /* Count of 1 field */
uint8_t byDataLen; /* Length of data field */
uint8_t byFrameLen; /* Length of frame */
COMM_TRM_STATUS_TypeDef eRxStatus;
uint8_t a_byRxBuf[MAX_LEN_COMM_TRM_DATA];
} COMM_TRM_DATA;
/**
* @brief Data object for received communication frame.
* @note Prevent race condition that accessed by both ISR and process.
*/
static COMM_TRM_DATA s_stComm2TrmData;
/**
* @brief Put a data that received by UART into buffer.
* @note Prevent race condition this called by ISR.
* @param uint8_t byData: the data received by UART.
* @retval None
*/
void comm2trm_RxUartData(uint8_t byData)
{
/* Update status according to the received data */
switch (s_stComm2TrmData.eRxStatus)
{
case STATUS_IDLE:
if (COMM_TRM_HEAD == byData) /* Is Head */
{
s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_HEAD;
}
else
{
goto rx_exception;
}
break;
case STATUS_HEAD:
if (TYPE_INVALID_MIN < byData && byData < TYPE_INVALID_MAX) /* Valid type */
{
s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TYPE;
}
else
{
goto rx_exception;
}
break;
case STATUS_TYPE:
if (byData <= MAX_LEN_UART_FRAME_DATA) /* Valid data size */
{
s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_DATA;
s_stComm2TrmData.byDataLen = byData;
}
else
{
goto rx_exception;
}
break;
case STATUS_DATA:
if (s_stComm2TrmData.byCnt < s_stComm2TrmData.byDataLen)
{
++s_stComm2TrmData.byCnt;
}
else
{
s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TAIL;
}
break;
case STATUS_TAIL:
if (COMM_TRM_TAIL == byData)
{
/* We received a frame of data, now tell process to deal with it! */
process_poll(&Comm2TrmProcess);
}
else
{
goto rx_exception;
}
break;
default:
ASSERT(!"Error: Bad status of comm2trm_RxUartData().\r\n");
break;
}
/* Save the received data */
s_stComm2TrmData.a_byRxBuf[s_stComm2TrmData.byFrameLen++] = byData;
return;
rx_exception:
ClearCommFrame();
return;
}
