
这两天在做STM32 W5500通过HTTP GET请求的方式下载bin文件,以实现OTA在线升级,到网上查了一圈,发现并没有很多有效的信息和资料。于是我就实现了一下,把思路和实现过程分享出来。
实现W5500文件下载的几个前提:
1、STM32 W5500的基础配置,使得 电脑端的CMD命令窗口能够PING通W5500,《STM32F103RC驱动W5500入网,并可ping通》。
2、STM32 W5500的TCP Client收发数据测试没有问题,《STM32F1 W5500 TCP Client 回环测试》。
3、一个可用的文件服务器,文件的URL地址放到浏览器的地址栏后,可以正常下载文件。
4、对HTTP协议有基本的认识。
文件的URL地址放到浏览器的地址栏后,通过Wireshark工具,先看看文件下载的过程,都发生可一些什么
下载请求的header信息,包括以下几个关键信息:
1、请求方式+接口名称+协议和协议版本(GET /file/FLASH_OPER.bin_1.1.3 HTTP/1.1rn)
2、文件服务器主机IP+端口 (举例:192.168.1.105:8888rn)
3、连接状态(Connection: Keep-Alivern)
4、请求端名称(User-Agent: W5500rn)
5、请求端接收的编码(Accept-Encoding: gzip,deflatern)
6、请求头结束标记(rn)
以上是请求的分析,文件服务器返回的信息如下:
从文件服务器返回来的数据分析,报文和文件内容不是一次性传输的,是流的方式多次传输的。
返回的报文,包含以下几个关键点:
1、返回的状态码(HTTP/1.1 200rn)
2、接收范围 字节流(Accept-Ranges: bytesrn)
3、内容长度(Content-Length: 3904rn)
4、头结束标记(rn)
5、字节流Data长度和Content-Length是相等的。
以上是基于浏览器下载文件的过程分析的,那么STM32 W5500下载文件的过程,模拟浏览器下载文件,从理论上来讲也是会实现的。
HTTP协议是在TCP的基础上封装的协议,W5500的TCP Client端与服务端简历连接的过程在此不描述。
STM32 W5500下载文件有几个难点:
1、解析文件服务器返回的报文,判断返回码是否为200,只有200才代表成功;判断是否为字节流;解析出文件的大小(长度)
2、文件字节流和返回报文的分割,以及缓存数组的数据反复搬运(毕竟W5500 一次最多可以收2Kbytes 的数据)。
3、判断文件下载是否完成的依据。
STM32 W5500请求和接收的过程:
即发送一次请求报文后,不断接收文件服务器返回的信息,结果是要么接收到文件字节流和 Content-Length的相等,文件下载成功,要么各种原因失败(连接超时,读取超时,返回码不正确,不是字节流等)。
好像该讲的都讲了,下面给出STM32 W5500 Http GET方式下载文件的代码(我测试下载 4k/13k/67k 左右的文件都可以),例程中打印了 各个分支的log信息,将文件下载的内容通过串口DMA的方式打印出来。(工程可以看我的 基础配置文章下载,再将这个主测试函数替换)
- void log_net(char *log);
- void func_pack_http_get_download_header(u8* buff, u16 size_buff, u8* srv_ip, u16 srv_port, char* interface);
- u8 func_http_get_download_file(u8 sockno, u8* srv_ip, u16 srv_port, char* interface, u16 timeout_ms, u8* buff, u16 size_buff);
- u8 func_analysis_http_download_header(u8* buffer, u16 len_buf, u8 *resp_code, u8 *is_stream, u32 *cont_len);
- u8 buf[2048];
- int main(void)
- {
- u8 mac[6]={0, };
- DHCP_Get dhcp_get;
- //FIXME input your server ip to download file
- u8 srv_ip[] = {192, 168, 1, 105};
- u16 srv_port = 8888;
- systick_configuration();
- init_led();
- init_hardware_usart2_dma(115200);
- init_system_spi();
- func_w5500_reset();
- getMacByLockCode(mac);
- setSHAR(mac);
- sysinit(txsize, rxsize);
- setRTR(2000);
- setRCR(3);
- //USART DMA problem: 2 bytes missing
- func_usart2_dma_send_bytes(mac, 2);
- delay_ms(100);
- //DHCP
- for(;func_dhcp_get_ip_sub_gw(1, mac, &dhcp_get, 500) != 0;);
- if(func_dhcp_get_ip_sub_gw(1, mac, &dhcp_get, 500) == 0)
- {
- setSUBR(dhcp_get.sub);
- setGAR(dhcp_get.gw);
- setSIPR(dhcp_get.lip);
- close(1);
- log_net(“0”);
- }
- memset(buf, 0 , sizeof(buf));
- func_http_get_download_file(0, srv_ip, srv_port, “/file/FLASH_OPER.bin_1.1.3”, 5000, buf, sizeof(buf));
- for(;;)
- {
- func_led1_toggle();
- delay_ms(500);
- }
- }
- u8 func_http_get_download_file(u8 sockno, u8* srv_ip, u16 srv_port, char* interface, u16 timeout_ms, u8* buff, u16 size_buff)
- {
- u16 local_port = 60000, len = 0, cnt = 0;
- u8 sendok = 0, recv_start = 0;
- u8 cache[2048];
- u16 cache_cont_len;
- u32 cont_len, download_cont_len;
- func_pack_http_get_download_header(buff, size_buff, srv_ip, srv_port, interface);
- // setkeepalive(sockno);//auto
- IINCHIP_WRITE(Sn_KPALVTR(sockno),0x00);//manual
- memset(cache, 0 , sizeof(cache));
- cache_cont_len = 0;
- for(;;)
- {
- switch(getSn_SR(sockno))
- {
- case SOCK_INIT:
- connect(sockno, srv_ip, srv_port);
- break;
- case SOCK_ESTABLISHED:
- {
- if(sendok == 0)
- {
- log_net(“1”);
- len = strlen((char *)buff);
- send(sockno, buff, len);
- sendok ++;
- if(getSn_IR(sockno) & Sn_IR_CON)
- {
- setSn_IR(sockno, Sn_IR_CON);
- break;
- }
- }
- len = getSn_RX_RSR(sockno);
- if(len > 0)
- {
- cnt = 0;
- memset(buff, 0, size_buff);
- len = recv(sockno, buff, len);
- if(recv_start == 0)
- {
- u8 res, resp_code, isstream;
- log_net(“2”);
- if(cache_cont_len + len <= sizeof(cache))
- {
- log_net(“3”);
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len);
- cache_cont_len += len;
- memset(buff, 0, size_buff);
- len = 0;
- }
- else
- {
- u32 len_copy;
- log_net(“4”);
- len_copy = sizeof(cache) – cache_cont_len;
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len_copy);
- memcpy(buff, buff + len_copy, len – len_copy);
- memset(buff + (len – len_copy), 0, size_buff – (len – len_copy));
- len = len – len_copy;
- cache_cont_len = sizeof(cache);
- }
- res = func_analysis_http_download_header(cache, cache_cont_len, &resp_code, &isstream, &cont_len);
- if(res == 0)
- {
- if(resp_code != 200 || isstream != 1)//response code 200, must be iostream
- {
- log_net(“22”);
- return 3;// response not ok
- }
- recv_start++;
- //logic -> file size should be no more than 108 Kbytes
- if(cont_len > 108*1024)
- {
- log_net(“23”);
- return 4;
- }
- //if download file done
- {
- u32 tmp_len;
- u8* pos_header;
- pos_header = (u8*)strstr((char*)cache, “rnrn”);
- //remove header, save file byte to cache
- tmp_len = cache_cont_len – (pos_header + 4 – cache);
- memcpy(cache, pos_header + 4, tmp_len);
- memset(cache + tmp_len, 0 , sizeof(cache) – tmp_len);
- cache_cont_len = tmp_len;
- download_cont_len = cache_cont_len;
- if(len > 0)
- {
- if(cache_cont_len + len <= sizeof(cache))
- {
- log_net(“5”);
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len);
- cache_cont_len += len;
- download_cont_len += len;
- memset(buff, 0, size_buff);
- len = 0;
- }
- else
- {
- u32 len_copy;
- log_net(“6”);
- len_copy = sizeof(cache) – cache_cont_len;
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len_copy);
- memcpy(buff, buff + len_copy, len – len_copy);
- memset(buff + (len – len_copy), 0, size_buff – (len – len_copy));
- len = len – len_copy;
- cache_cont_len = sizeof(cache);
- //TODO write to FLASH backup
- func_usart2_dma_send_bytes(cache, cache_cont_len);
- memset(cache, 0, cache_cont_len);
- cache_cont_len = 0;
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len);
- cache_cont_len = len;
- download_cont_len = sizeof(cache) + cache_cont_len;
- }
- }
- if(download_cont_len == cont_len)// small file download done
- {
- log_net(“7”);
- func_usart2_dma_send_bytes(cache, cache_cont_len);
- //TODO write to FLASH backup and record
- disconnect(sockno);
- return 0;//download file done
- }
- }
- }
- }
- else
- {
- IINCHIP_WRITE(Sn_CR(sockno),Sn_CR_SEND_KEEP);//keep-alive manual
- //file size is big, write to FALSH several times
- download_cont_len += len;
- if(cache_cont_len + len <= sizeof(cache))
- {
- log_net(“8”);
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len);
- cache_cont_len += len;
- memset(buff, 0, size_buff);
- len = 0;
- }
- else
- {
- u32 len_copy;
- log_net(“9”);
- len_copy = sizeof(cache) – cache_cont_len;
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len_copy);
- memcpy(buff, buff + len_copy, len – len_copy);
- memset(buff + (len – len_copy), 0, size_buff – (len – len_copy));
- len = len – len_copy;
- cache_cont_len = sizeof(cache);
- //TODO write to FLASH backup
- func_usart2_dma_send_bytes(cache, cache_cont_len);
- memset(cache, 0, cache_cont_len);
- cache_cont_len = 0;
- memcpy(cache+cache_cont_len, buff, len);
- cache_cont_len = len;
- }
- //if donwload file done
- if(download_cont_len == cont_len)
- {
- log_net(“10”);
- //TODO write to FLASH backup and record
- func_usart2_dma_send_bytes(cache, cache_cont_len);
- disconnect(sockno);
- return 0;//download file done
- }
- }
- }
- }
- break;
- case SOCK_CLOSE_WAIT:
- close(sockno);
- log_net(“21”);
- return 2;//read timeout
- case SOCK_CLOSED:
- close(sockno);
- sendok = 0;
- recv_start = 0;
- if(local_port > 65400)
- {
- local_port = 60000;
- }
- socket(sockno, Sn_MR_TCP, local_port++, Sn_MR_ND);
- break;
- }
- cnt ++;
- if(cnt >= timeout_ms)
- {
- log_net(“20”);
- return 1;//connect timeout
- }
- delay_ms(1);
- }
- }
- u8 func_analysis_http_download_header(u8* buffer, u16 len_buf, u8 *resp_code, u8 *is_stream, u32 *cont_len)
- {
- *resp_code = 0;
- *is_stream = 0;
- *cont_len = 0;
- if(strstr((char*)buffer, “rnrn”) != NULL)//response header ok
- {
- char *p1, *p2;
- p1 = strstr((char*)buffer, “HTTP/1.1 200”);
- if(p1 != NULL)// io stream
- {
- *resp_code = 200;
- }
- p1 = strstr((char*)buffer, “Accept-Ranges: bytes”);
- if(p1 != NULL)// io stream
- {
- *is_stream = 1;
- }
- p1 = strstr((char*)buffer, “Content-Length: “);
- if(p1 != NULL)
- {
- p2 = strstr(p1, “rn”);
- if(p2 != NULL)
- {
- char str_len[8] = {0,};
- memcpy(str_len, p1 + strlen(“Content-Length: “), p2 – p1 – strlen(“Content-Length: “));
- *cont_len = atoi(str_len);
- return 0;
- }
- }
- }
- return 1;
- }
- void log_net(char *log)
- {
- u8 logsrv_ip[] = {192, 168, 1, 105};
- socket(2, Sn_MR_UDP, 7890, 0x00);
- sendto(2, (u8*)log, strlen(log), logsrv_ip, 9876);
- }
- void func_pack_http_get_download_header(u8* buff, u16 size_buff, u8* srv_ip, u16 srv_port, char* interface)
- {
- u8 tmp[64];
- memset(buff, 0, size_buff);
- //header
- memcpy(buff, “GET “, strlen(“GET “));
- strcat((char *)buff, interface);
- strcat((char *)buff, ” HTTP/1.1rn”);
- memset(tmp, 0 , sizeof(tmp));
- sprintf((char*)tmp, “Host: %d.%d.%d.%d:%drn”, srv_ip[0], srv_ip[1], srv_ip[2], srv_ip[3], srv_port);
- strcat((char *)buff, (char*)tmp);
- strcat((char *)buff, “Connection: Keep-Alivern”);
- strcat((char *)buff, “User-Agent: W5500rn”);
- strcat((char *)buff, “Accept-Encoding: gzip,deflatern”);
- strcat((char *)buff, “rn”);
- }
最后,附上我测试的效果图:
串口打印的字节数和 Content-Length的长度一致,并和原bin文件做了对比,内容一致。
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