SREC (ファイル形式)

Sレコード

Motorola SREC 形式のクイック リファレンス チャート。(レコード例の画像では、文字を指定するために「バイト」という単語が代わりに使用されていることに注意してください。)
ファイル名拡張子	.s19、、、、、、、、、、、[ 1 ] 、.s28​​​​​​​.s37.s.s1.s2.s3.sx.srec.exo .mot.mxt
開発者	モトローラ

Motorola S-record は、 1970 年代半ばにMotorolaによって作成されたファイル形式で、バイナリ情報をASCIIテキスト形式の16進値として伝達します。このファイル形式は、 SRECORD、SREC、S19、S28、S37とも呼ばれます。マイクロコントローラ、EPROM、EEPROM 、およびその他の種類のプログラマブル ロジック デバイスのフラッシュ メモリをプログラミングするためによく使用されます。一般的なアプリケーションでは、コンパイラまたはアセンブラがプログラムのソース コード (C やアセンブリ言語など) をマシン コードに変換し、それを HEX ファイルに出力します。その後、プログラマによって HEX ファイルがインポートされ、マシン コードを不揮発性メモリに「焼き付ける」か、ターゲット システムに転送されてロードおよび実行されます。

S レコード形式は、1970 年代半ばにMotorola 6800プロセッサ用に作成されました。このプロセッサやその他の組み込みプロセッサ用のソフトウェア開発ツールは、S レコード形式で実行可能なコードとデータを作成します。その後、PROM プログラマーは S レコード形式を読み取り、組み込みシステムで使用される PROM または EPROM にデータを「焼き付け」ます。

同様の目的を持つ他の ASCII エンコードもあります。BPNF、BHLF、およびB10F は初期のバイナリ形式でしたが、コンパクトでも柔軟性もありません。 16 進形式は、1 文字あたり 1 ビットではなく 4 ビットを表すため、よりコンパクトです。 S レコードなど、多くの形式はアドレス情報を含むため柔軟性が高く、PROM の一部だけを指定できます。Intel HEX形式は、Intel プロセッサでよく使用されていました。TekHexは、デバッグ用のシンボル テーブルを含めることができる別の 16 進形式です。

SREC 形式のファイルは、一連のASCIIテキスト レコードで構成されます。レコードは、左から右に次の構造を持ちます。

1. レコードの開始- 各レコードは「レコードの開始」を表す大文字の「S」文字（ASCII 0x53）で始まります。^[2]
2. レコード タイプ- レコードのタイプを定義する 1 つの数字「0」から「9」の文字 (ASCII 0x30 から 0x39)。下の表を参照してください。
3. バイト数- 2 つの16 進数字 ("00" から "FF")。レコードの残りの部分 (アドレス + データ + チェックサム) に続くバイト数 (16 進数字のペア) を示します。このフィールドの最小値は 3 (16 ビット アドレス フィールドの場合は 2、チェックサム バイトは 1)、最大値は 255 (0xFF) です。"00" / "01" / "02" は不正な値です。
4. アドレス- レコード タイプによって決定される 4 / 6 / 8 の 16 進数。アドレス バイトはビッグ エンディアン形式で配置されます。
5. データ- 2 n桁の 16 進数のシーケンス( nバイトのデータ)。S1/S2/S3 レコードの場合、80 文字幅の端末画面に収まるため、レコードあたり最大 32 バイトが一般的ですが、特定のアドレスで各バイトを視覚的にデコードするには 16 バイトの方が簡単です。
6. チェックサム- 2 つの 16 進数字、バイト カウント、アドレス、およびデータ フィールドの 2 つの 16 進数字のペアによって表される値の合計の1の補数の最下位バイト。Cプログラミング言語では、合計は次のようにチェックサムに変換されます。0xFF - (sum & 0xFF)

SREC レコードは 1 つ以上の ASCII 行終了文字で区切られ、各レコードがテキスト行に単独で表示されます。これにより、レコードが視覚的に区切られるため読みやすさが向上し、レコード間のパディングも提供されるため、マシンの解析効率が向上します。

HEX レコードを作成するプログラムは通常、オペレーティング システムの規則に準拠した行終了文字を使用します。たとえば、Linux プログラムでは行を終了するために LF 文字 (改行、ASCII 文字値としては 0x0A) を 1 つ使用しますが、Windows プログラムでは CR 文字 (キャリッジ リターン、ASCII 文字値としては 0x0D) に続いて LF 文字を使用します。

次の表は、10 個の可能な S レコードについて説明しています。S4 は予約済みで、現在は定義されていません。S6 は元々予約済みでしたが、後に再定義されました。

一部の Unix ドキュメントでは、「ファイル内の S レコードの順序は重要ではなく、特定の順序を想定することはできません」と記載されていますが、^[4]実際には、ほとんどのソフトウェアが SREC レコードを順序付けています。一般的なレコード順序は、(場合によってはオプションの) S0 ヘッダー レコードで始まり、1 つ以上の S1/S2/S3 データ レコードのシーケンスが続き、オプションの S5/S6 カウント レコードが 1 つある場合があり、適切な S7/S8/S9 終了レコードで終わります。

S19スタイルの16ビットアドレスレコード

1. 0 0
2. S1 (1つ以上のレコード)
3. S5（オプションレコード）
4. S9

S28 スタイルの 24 ビット アドレス レコード

1. 0 0
2. S2 (1つ以上のレコード)
3. S5（オプションレコード）
4. S8

S37 スタイルの 32 ビット アドレス レコード

1. 0 0
2. S3 (1 つ以上のレコード)
3. S5（オプションレコード）
4. S7

歴史的なUnix O/S ドキュメントのマニュアルページには、次のように記載されています。「S レコード ファイルは、特別にフォーマットされたASCII文字列のシーケンスで構成されます。S レコードの長さは 78 バイト以下になります」。マニュアル ページでは、さらにデータ フィールドの文字数を 64 (または 32 データ バイト) に制限しています。^[4] 8 桁の 16 進文字アドレスと 64 のデータ文字を持つレコードは、78 (2 + 2 + 8 + 64 + 2) 文字長になり (この数には、行末文字または文字列終了文字は含まれません)、80 文字幅のテレプリンタに収まります。マニュアル ページの下部には、「このマニュアル ページは、合計レコード長の 78 バイト制限またはデータ長の 64 バイト制限が文書化されている唯一の場所です。これらの値は、一般的なケースでは信頼できません」と記載されています。^[4]

78 バイトの歴史的制限を無視すると、S レコードの最大長は 514 文字になります。バイト カウントが 0xFF (255) であると仮定すると、レコード タイプ フィールドの 2 + バイト カウント フィールドの 2 + アドレス / データ / チェックサム フィールドの (2 * 255) になります。最大 2 つの制御文字 (キャリッジ リターンおよび/またはライン フィード)、および/または C/C++ プログラミング言語の NUL (0x00) 文字列ターミネータを保持するために、追加のバッファ スペースが必要になる場合があります。長い行の長さを使用すると問題が発生します。「モトローラの S レコード フォーマット定義では、最大 255 バイトのペイロード、または 514 文字の行と行の終了が許可されます。すべてのEPROMプログラマーは、この大きさのレコードに対応できる十分な大きさの行バッファーを備えている必要があります。しかし、そのようなプログラマーはほとんどいません。」^[6]

S0/S1/S2/S3 レコードの最小データ量はゼロです。

いくつかの歴史的文献では、このフィールドには最大32バイトのデータ（64桁の16進文字）を入れることを推奨しています^[4]（おそらく、80桁幅のテレプリンター/コンピュータ端末/パンチカードに収まるデータの2の累乗の最大値が32だからでしょう）。

32 バイトの履歴制限を無視すると、データの最大量はアドレス フィールドのサイズ (4 / 6 / 8) に応じて変わります。データの最大バイト数は、255 (バイト カウント フィールドの最大値) から (チェックサム フィールドの 1 バイト) を引いて (アドレス フィールドのバイト数) を引いて計算されます。したがって、各レコード タイプの最大データ量は、S0 および S1 レコードの場合は 252 データ バイト (504 16 進文字)、S2 レコードの場合は 251 データ バイト (502 16 進文字)、S3 レコードの場合は 250 データ バイト (500 16 進文字) となります。

S0 ヘッダー レコード内の ASCII から 16 進数に変換されたコメント以外では、SREC ファイル形式は人間が読めるASCIIコメントを公式にはサポートしていませんが、一部のソフトウェアは「S」で始まらないすべての行を無視したり、チェックサム フィールドの後のテキストをすべて無視したりします (そのため、末尾のテキストが (互換性のない形で) コメントに使用されることがあります)。たとえば、CCS PIC コンパイラは、 Intel HEXファイルの上部または下部に「;」コメント行を配置することをサポートしており、そのマニュアルには「一部のプログラマ (特に MPLAB) は、16 進数ファイルの先頭にコメントを配置することを好みません」と記載されているため、コンパイラには 16 進数ファイルの下部にコメントを配置するオプションがあります。^[7]

色の凡例

  レコードタイプ   バイト数   住所   データ   チェックサム

次の例のレコード:

S1 13 7AF0 0A0A0D000000000000000000000000000 61

チェックサム値の計算方法を示すためにデコードされます。次の例では、ドル記号 ( $ ) を使用して 16 進数値を示します (Motorola の規則)。

1. 追加: 各バイトを加算します。$13 + $7A + $F0 + $0A + $0A + $0D + $00 + ... + $00 = $019E の合計。
2. マスク: 合計の最上位バイト ( $01 ) を破棄し、最下位バイト (LSB) である$9Eを保持します。
3. 補数: LSB の1 の補数を計算します。これは$61です。

C プログラミング言語では、合計は次のようにチェックサムに変換されます。0xFF - (sum & 0xFF)

S0 0F 0000 68656C6C6F20202020200000 3C 
S1 1F 0000 7C0802A6900100049421FFF07C6C1B787C8C23783C60000038630000 26 
S1 1F 001C 4BFFFFE5398000007D83637880010014382100107C0803A64E800020 E9 
S1 11 0038 48656C6C6F20776F726C642E0A00 42 
S5 03 0003F9 
S9 03 0000FC

• バイナリからテキストへのエンコード、エンコードアルゴリズムの調査と比較
• インテル 16 進形式
• MOS テクノロジー ファイル形式
• Tektronix 16 進形式
• テキサスインスツルメンツ TI-TXT (TI テキスト)

• 「2.8. マイクロプロセッサ フォーマット 2.8.1. 入力要件: Motorola Exorciser フォーマット。コード 82 を選択」。データ I/O プログラマのシリアル I/O 機能のオペレータ ガイド - 変換フォーマット パッケージ(PDF)。リビジョン C。Data I/O Corporation。1980年 10 月。pp. 2～9。055-1901。2020年 3 月 1 日にオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2020 年 3 月 1 日に取得。
• M1468705EVM 評価モジュール ユーザーズ マニュアル (第 1 版)。Motorola Inc. 1983 年 12 月。M1468705EVM/Dl。2020年 3 月 1 日に取得。[1][2]
• 翻訳ファイル形式。Data I/O Corporation。1987-09-03。2020-03-01にオリジナルからアーカイブ。2020-03-01に取得。[3] （56ページ）
• ファイヒティンガー、ヘルヴィッヒ (1987)。 「1.8.5. Lochstreifen-Datenformate: Das Motorola-S-Format」 [1.8.5.紙テープのデータ形式】。Arbeitsbuch Mikrocomputer [マイクロコンピュータ ワークブック] (ドイツ語) (第 2 版)。ミュンヘン、ドイツ: Franzis-Verlag GmbH。 240–243 ページ [242]。ISBN 3-7723-8022-0。
• 「付録 A. S レコード情報」。M68HC05EVM 評価モジュール ユーザーズ マニュアル(PDF) (第 4 版)。モトローラ。1990 年。p. A-1。[…] テレタイプライターとの互換性のため、一部のプログラムでは [データ] バイト数を 28 バイト (S レコードの印刷可能文字数は 56 文字) に制限する場合があります。[…]
• 「Motorola S および Intel HEX 形式のデータをどのように解釈すればよいですか? Motorola S レコード」。ホーム > ハードウェア > … > インサーキット テスト システム > 自動テスト装置 [販売終了] > 詳細。Keysight Technologies。2020年 3 月 1 日にオリジナルからアーカイブ。2020年 3 月 1 日に取得。
• Beard, Brian (2016) [2007]. 「Motorola S-record Format」. Lucid Technologies . 2020-02-28にオリジナルからアーカイブ。2020-02-28に取得。
• Strombergson, Joachim; Walleij , Linus; Faltstrom, Patrik (2005 年 10 月)。「S Hexdump 形式」。IETF。RFC 4194。2020 年 3 月 1 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年 3 月 1 日取得。

• SRecord は、SREC 形式のファイルを操作するためのツールのコレクションです。
• BIN2MOT、BINARY から Motorola S-Record ファイルへの変換ユーティリティ。
• SRecordizer は、S19 形式のファイルを表示、編集、エラー チェックするためのツールです。
• bincopy は、SREC 形式のファイルを操作するための Python パッケージです。
• kk_srec は、SREC 形式を読み取るための C ライブラリおよびプログラムです。