這兩天在做STM32 W5500通過HTTP GET請求的方式下載bin文件，以實現OTA在線升級，到網上查了一圈，發現並沒有很多有效的信息和資料。於是我就實現了一下，把思路和實現過程分享出來。
實現W5500文件下載的幾個前提：
1、STM32 W5500的基礎配置，使得 電腦端的CMD命令窗口能夠PING通W5500，《STM32F103RC驅動W5500入網，並可ping通》。
2、STM32 W5500的TCP Client收發數據測試沒有問題，《STM32F1 W5500 TCP Client 迴環測試》。
3、一個可用的文件服務器，文件的URL地址放到瀏覽器的地址欄後，可以正常下載文件。
4、對HTTP協議有基本的認識。
文件的URL地址放到瀏覽器的地址欄後，通過Wireshark工具，先看看文件下載的過程，都發生可一些什麼
下載請求的header信息，包括以下幾個關鍵信息：
1、請求方式+接口名稱+協議和協議版本(GET /file/FLASH_OPER.bin_1.1.3 HTTP/1.1\r\n)
2、文件服務器主機IP+端口 (舉例：192.168.1.105:8888\r\n)
3、連接狀態（Connection: Keep-Alive\r\n）
4、請求端名稱（User-Agent: W5500\r\n）
5、請求端接收的編碼（Accept-Encoding: gzip,deflate\r\n）
6、請求頭結束標記（\r\n）
以上是請求的分析，文件服務器返回的信息如下：
從文件服務器返回來的數據分析，報文和文件內容不是一次性傳輸的，是流的方式多次傳輸的。
返回的報文，包含以下幾個關鍵點：
1、返回的狀態碼（HTTP/1.1 200\r\n）
2、接收範圍 字節流（Accept-Ranges: bytes\r\n）
3、內容長度（Content-Length: 3904\r\n）
4、頭結束標記(\r\n)
5、字節流Data長度和Content-Length是相等的。
以上是基於瀏覽器下載文件的過程分析的，那麼STM32 W5500下載文件的過程，模擬瀏覽器下載文件，從理論上來講也是會實現的。
HTTP協議是在TCP的基礎上封裝的協議，W5500的TCP Client端與服務端簡歷連接的過程在此不描述。
STM32 W5500下載文件有幾個難點：
1、解析文件服務器返回的報文，判斷返回碼是否爲200，只有200才代表成功；判斷是否爲字節流；解析出文件的大小（長度）
2、文件字節流和返回報文的分割，以及緩存數組的數據反覆搬運（畢竟W5500 一次最多可以收2Kbytes 的數據）。
3、判斷文件下載是否完成的依據。
STM32 W5500請求和接收的過程：
即發送一次請求報文後，不斷接收文件服務器返回的信息，結果是要麼接收到文件字節流和 Content-Length的相等，文件下載成功，要麼各種原因失敗（連接超時，讀取超時，返回碼不正確，不是字節流等）。
好像該講的都講了，下面給出STM32 W5500 Http GET方式下載文件的代碼（我測試下載 4k/13k/67k 左右的文件都可以），例程中打印了 各個分支的log信息，將文件下載的內容通過串口DMA的方式打印出來。（工程可以看我的 基礎配置文章下載，再將這個主測試函數替換）
#ifndef __STM32F10X_H
#define __STM32F10X_H
#include "stm32f10x.h"
#endif
#ifndef __Z_UTIL_TIME_H
#define __Z_UTIL_TIME_H
#include "z_util_time.h"
#endif
#ifndef __Z_HARDWARE_LED_H
#define __Z_HARDWARE_LED_H
#include "z_hardware_led.h"
#endif
#ifndef __Z_HARDWARE_SPI_H
#define __Z_HARDWARE_SPI_H
#include "z_hardware_spi.h"
#endif
#ifndef __W5500_H
#define __W5500_H
#include "w5500.h"
#endif
#ifndef __SOCKET_H
#define __SOCKET_H
#include "socket.h"
#endif
#ifndef __W5500_CONF_H
#define __W5500_CONF_H
#include "w5500_conf.h"
#endif
#ifndef __DHCP_H
#define __DHCP_H
#include "dhcp.h"
#endif
#ifndef __Z_HARDWARE_USART2_H
#define __Z_HARDWARE_USART2_H
#include "z_hardware_usart2.h"
#endif
#include <stdlib.h>
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, "\r\n\r\n");
//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, "\r\n\r\n") != 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, "\r\n");
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/1.1\r\n");
memset(tmp, 0 , sizeof(tmp));
sprintf((char*)tmp, "Host: %d.%d.%d.%d:%d\r\n", srv_ip[0], srv_ip[1], srv_ip[2], srv_ip[3], srv_port);
strcat((char *)buff, (char*)tmp);
strcat((char *)buff, "Connection: Keep-Alive\r\n");
strcat((char *)buff, "User-Agent: W5500\r\n");
strcat((char *)buff, "Accept-Encoding: gzip,deflate\r\n");
strcat((char *)buff, "\r\n");
}
最後，附上我測試的效果圖：
串口打印的字節數和 Content-Length的長度一致，並和原bin文件做了對比，內容一致。