So überprüfen Sie eine HEX-Datei. Schema, Beschreibung

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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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So überprüfen Sie eine HEX-Datei. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Mikrocontroller

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Viele Funkamateure, die versuchen, dieses oder jenes Gerät auf der Grundlage einer Zeitschriftenveröffentlichung auf einem Mikrocontroller nachzubilden, stoßen oft auf Schwierigkeiten, die auf den ersten Blick unerklärlich sind. Es scheint, dass die Funktionsfähigkeit des Mikrocontrollers außer Zweifel steht, der Programmierer in einwandfreiem Zustand ist und das Gerät genau nach dem Diagramm zusammengebaut ist, aber es weigert sich, so zu funktionieren, wie es sollte. In einer solchen Situation gibt es oft Beschwerden gegen den Autor der Entwicklung – er habe angeblich ein funktionsunfähiges Programm präsentiert!

Tatsächlich ist in den allermeisten Fällen alles anders. Der Fehler liegt in Fehlern, die bei der manuellen Eingabe der HEX-Datei des Programms in den Computer gemacht wurden, nachdem sie auf den Seiten einer gedruckten Publikation „gedruckt“ wurde. Beim Kopieren von Dateien von Disketten oder beim „Herunterladen“ aus dem Internet treten Fehler deutlich seltener auf. Wie überprüfe ich eine HEX-Datei? Die Antwort auf diese Frage finden Sie im veröffentlichten Artikel.

Jeder Tippfehler in der HEX-Datei, selbst der harmloseste auf den ersten Blick, führt dazu, dass der Mikrocontroller (MCU) einen falschen Befehl ausführt, wodurch der spezifizierte Algorithmus seiner Funktionsweise oft völlig verfälscht wird und zu einem völlig unvorhersehbaren Verhalten des hergestellten Geräts führen kann. Selbst der qualifizierteste Fachmann wird in dieser Situation nicht in der Lage sein, den Ort des Fehlers anhand äußerer Anzeichen genau zu bestimmen.

Es bleibt nur noch, die HEX-Datei sehr sorgfältig und immer wieder mit dem Original zu vergleichen. Die Besonderheit unserer Psyche besteht darin, dass wir nach einmaliger Überprüfung unbewusst von unserer eigenen Unfehlbarkeit überzeugt sind und bei wiederholten Überprüfungen oft etwas übersehen, was uns beim ersten Mal nicht aufgefallen ist. Daher ist es sinnvoll, einen Assistenten zu haben, der, auch ohne sich mit dem Wesen der Arbeit auseinanderzusetzen, eine „unabhängige Kontrolle“ durchführt.

Auf keinen Fall sollten Programmtexte, die von einem Scanner eingelesen und anschließend mit dem Programm FineReader und ähnlichen Programmen erkannt werden, ungeprüft bleiben. Die Praxis zeigt, dass Fehler bei der Zeichenerkennung auch bei sehr hochwertigen gedruckten Texten unvermeidlich sind.

Bei der manuellen Eingabe von HEX-Dateien (über die Tastatur) oder deren durch Scannen erhaltenen elektronischen Versionen passiert am häufigsten Folgendes:

Anstelle der lateinischen Buchstaben A, B, C, E wurden ihnen ähnliche Russen eingeführt;
anstelle der Zahl 0 wird der Buchstabe O (lateinisch oder russisch) eingegeben;
der Buchstabe B und die Zahl 8 sind verwechselt;
Anstelle der Zahl 1 wurde der Buchstabe I (lat. „und“ Großbuchstabe) bzw. I (lat. „el“ Kleinbuchstabe) eingeführt. In den Schriftarten einiger Schriftarten sind diese Zeichen sehr ähnlich;
die Reihenfolge der Zeichen wird verletzt;
In der Zeile fehlen ein paar Zeichen oder es gibt zusätzliche Zeichen;
ganze Zeilen fehlen;
einige Zeilen werden doppelt eingegeben.

Der harmloseste dieser Mängel ist der letzte. Im Gegensatz zu anderen beeinträchtigt es die Leistung des Programms nicht. Das Gleiche gilt in den meisten Fällen auch für die Verletzung der Zeilenreihenfolge. Allerdings können Programmierer, die eine strenge Kontrolle über die Richtigkeit der eingegebenen Daten gewährleisten, eine Datei mit solchen Fehlern dennoch ablehnen.

Es muss gesagt werden, dass die Software vieler Programmierer die korrekte Struktur der HEX-Datei beim Lesen von der Festplatte überwacht. Bestimmte Möglichkeiten hierfür liegen in der Struktur einer solchen Datei selbst, über die Sie beispielsweise im Artikel des Autors „Entwicklung und Debugging von Geräten auf MK“ („Radio“, 2001, Nr. 5, S. 19). Das Problem besteht darin, dass der Programmierer oft nur meldet, dass ein Fehler erkannt wurde, ohne nähere Angaben zu machen, sodass der Benutzer es selbst herausfinden muss. In diesem Fall stellt sich häufig heraus, dass die fehlerhafte Datei ganz oder teilweise in den Programmierer geladen wird und wenn Sie unachtsam den Befehl „Programmieren“ erteilen, werden die fehlerhaften Daten in den Speicher des MK übertragen. Danach ist die Überprüfung erfolgreich abgeschlossen (Überprüfung des Speicherinhalts des MK und des Programmierers) und der Benutzer erhält den Eindruck, dass alles in Ordnung ist.

In dieser Hinsicht verhält sich das Programm PonyProg (Versionen 2.05 und früher) sehr gefährlich. Neben HEX stehen mehrere andere Eingabedateiformate zur Verfügung, und beim Laden versucht es, das benötigte Format auszuwählen. Da sie das korrekte Dateiformat mit Fehlern nicht erkennt, gibt sie es trotzdem als Binärformat ein. In Abb. Abbildung 1 zeigt die Ansicht des PonyProg-Programmierfensters nach einer solchen Eingabe.