- 感言：专注物联网应用开发，分享物联网技术经验。
- 软件平台：IAR6.5
- TCP/IP协议栈：LWIP1.4.1
- 硬件平台：STM32F103C8T6有线通信板
1、TCP/IP协议栈LWIP1.1、LWIP认识 LWIP是瑞典计算机科学院(SICS)的Adam Dunkels 开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈，是Light Weight (轻型)IP协议，有无操作系统的支持都可以运行。LWIP提供三种API，分别是RAW API、LWIP API 、BSD API。其中RAW API把协议栈和应用程序放到一个进程里边，该接口基于函数回调技术来实现的，适合于无操作系统的场合运行，如单片机。本文使用的就是LWIP的RAW API来实现网络层的通信的。 1.2、TFTP在LWIP中的实现 关于LWIP的移植，就不在本文中多讲，读者可以在网上找到众多资料或在另外的专题中再详细讲解，在这里我们专注其应用。在LWIP中实现一个TFTP服务器非常简单，根据RAW API的编程方法，在初始化的时候创建一个UDP PCB（TFTP使用UDP协议通信），且绑定69端口（TFTP默认通信端口），最后指定该UDP PCB的数据接收回调函数即可。 以上的创建TFTP服务器的方法需要在LWIP初始化，并启动网卡后进行： [cpp] view plaincopy
- LwIP_Config();
- printf("ipaddr:%d.%d.%d.%drn", net_ip[0], net_ip[1], net_ip[2], net_ip[3]);
-
- tftpd_init();
在tftpd_init函数中创建TFTP服务器：
[cpp] view plaincopy
- void tftpd_init(void)
- {
- err_t err;
- unsigned port = 69;
-
- /* create a new UDP PCB structure */
- UDPpcb = udp_new();
- if (!UDPpcb)
- { /* Error creating PCB. Out of Memory */
- return;
- }
-
- /* Bind this PCB to port 69 */
- err = udp_bind(UDPpcb, IP_ADDR_ANY, port);
- if (err != ERR_OK)
- { /* Unable to bind to port */
- return;
- }
-
- /* TFTP server start */
- udp_recv(UDPpcb, recv_callback_tftp, NULL);
- }
OK，到这里就完成了TFTP服务器在LWIP中建立起来了，接下来的主要事情就是根据TFTP协议进行协议解释、数据处理。
2、TFTP协议分析2.1、TFTP通信基本流程（摘自网络）
2.2、TFTP报文格式（摘自网络）
2.3、TFTP协议理解 从以上两张图片，我们了解到什么有用信息呢？ - 每一次文件传输，首先需要发起一个请求，根据请求帧的操作码判断是读文件还是写文件。
- 每一帧都有一个操作码用来标识读写。
- 数据包的长度有一个块编号用来表示数据包的顺序。
- 数据包中的数据长度为512个字节（在后面的软件我们可以了解到这个长度是可以设定的）。
3、实现TFTP文件传输3.1、文件传输协议实现有了第2节的协议分析，我们基本了解了TFTP通信的协议，在这里，我们来实现TFTP的服务器端代码。 在监听的回调函数被触发调用时，首先从请求帧中获取操作码： [cpp] view plaincopy
- typedef enum {
- TFTP_RRQ = 1,
- TFTP_WRQ = 2,
- TFTP_DATA = 3,
- TFTP_ACK = 4,
- TFTP_ERROR = 5
- } tftp_opcode;
-
- tftp_opcode tftp_decode_op(char *buf)
- {
- return (tftp_opcode)(buf[1]);
- }
根据操作码进行相应的处理：
[cpp] view plaincopy
- tftp_opcode op = tftp_decode_op(pkt_buf->payload);
-
- switch (op)
- {
-
- case TFTP_RRQ: /* TFTP RRQ (read request) */
- tftp_extract_filename(FileName, pkt_buf->payload);
- tftp_process_read(upcb, addr, port, FileName);
- break;
-
- case TFTP_WRQ: /* TFTP WRQ (write request) */
- tftp_extract_filename(FileName, pkt_buf->payload);
- //在这个加入擦FALSH
- tftp_process_write(upcb, addr, port, FileName);
- break;
-
- default:
- /* sEndTransfera generic access violation message */
- tftp_send_error_message(upcb, addr, port, TFTP_ERR_ACCESS_VIOLATION);
- /* TFTP unknown request op */
- /* no need to use tftp_cleanup_wr because no "tftp_connection_args" struct has been malloc'd */
- udp_remove(upcb);
-
- break;
- }
这里当STM32接收到写操作请求时，通过tftp_extract_filename函数把文件名读出来。接下来通过tftp_process_write函数来完成文件数据的传输：
[cpp] view plaincopy
- int tftp_process_write(struct udp_pcb *upcb, struct ip_addr *to, int to_port, char *FileName)
- {
- ... ...
- udp_recv(upcb, wrq_recv_callback, args);
- tftp_send_ack_packet(upcb, to, to_port, args->block);
-
- return 0;
- }
设定数据传输回调函数后，根据TFTP协议，回复一个ACK，之后TFTP客户端开始传输文件数据，从而触发调用wrq_recv_callback[cpp] view plaincopy
- void wrq_recv_callback(void *_args, struct udp_pcb *upcb, struct pbuf *pkt_buf, struct ip_addr *addr, u16_t port)
- {
- tftp_connection_args *args = (tftp_connection_args *)_args;
- int n = 0;
-
- if (pkt_buf->len != pkt_buf->tot_len)
- {
- return;
- }
-
- /* Does this packet have any valid data to write? */
- if ((pkt_buf->len > TFTP_DATA_PKT_HDR_LEN) &&
- (tftp_extract_block(pkt_buf->payload) == (args->block + 1)))
- {
- /* 在这里处理接收到的数据pkt_buf->payload */
-
- /* update our block number to match the block number just received */
- args->block++;
- /* update total bytes */
- (args->tot_bytes) += (pkt_buf->len - TFTP_DATA_PKT_HDR_LEN);
-
- /* This is a valid pkt but it has no data. This would occur if the file being
- written is an exact multiple of 512 bytes. In this case, the args->block
- value must still be updated, but we can skip everything else. */
- }
- else if (tftp_extract_block(pkt_buf->payload) == (args->block + 1))
- {
- /* update our block number to match the block number just received */
- args->block++;
- }
-
- /* SEndTransferthe appropriate ACK pkt (the block number sent in the ACK pkt echoes
- * the block number of the DATA pkt we just received - see RFC1350)
- * NOTE!: If the DATA pkt we received did not have the appropriate block
- * number, then the args->block (our block number) is never updated and
- * we simply sEndTransfera "duplicate ACK" which has the same block number as the
- * last ACK pkt we sent. This lets the host know that we are still waiting
- * on block number args->block+1. */
- tftp_send_ack_packet(upcb, addr, port, args->block);
-
- /* If the last write returned less than the maximum TFTP data pkt length,
- * then we've received the whole file and so we can quit (this is how TFTP
- * signals the EndTransferof a transfer!)
- */
- if (pkt_buf->len < TFTP_DATA_PKT_LEN_MAX)
- {
- tftp_cleanup_wr(upcb, args);
- pbuf_free(pkt_buf);
- }
- else
- {
- pbuf_free(pkt_buf);
- return;
- }
-
- }
OK!至此STM32就完成了整个TFTP协议文件的接收。
3.2、保存文件数据接收到完整的文件数据之后，我们需要把数据写到STM32的FLASH中，保存起来。 由于STM32内存较小，不可能开辟一个大的内存空间把文件数据保存起来再写到FLASH， 所以需要边接收边写FLASH。 首先在接收到写操作请求后，把存储区域的FLASH擦除： [cpp] view plaincopy
- case TFTP_WRQ: /* TFTP WRQ (write request) */
- ... ...
- FlashDestination = HtmlDataAddress;
- * Erase the needed pages where the user application will be loaded */
- /* Define the number of page to be erased */
- NbrOfPage = FLASH_PagesMask(HtmlTotalSize);//擦除HTML区域
-
- /* Erase the FLASH pages */
- FLASH_Unlock();
- for (EraseCounter = 0; (EraseCounter < NbrOfPage) && (FLASHStatus == FLASH_COMPLETE); EraseCounter++)
- {
- FLASHStatus = FLASH_ErasePage(HtmlSizeAddress + (PageSize * EraseCounter));
- }
- FLASH_Lock();
在文件数据传输过程中，把<=512BYTE的数据写到FLASH：[cpp] view plaincopy
- filedata = (uint32_t)pkt_buf->payload + TFTP_DATA_PKT_HDR_LEN;
- FLASH_Unlock();
- for (n = 0;n < (pkt_buf->len - TFTP_DATA_PKT_HDR_LEN);n += 4)
- {
- /* Program the data received into STM32F10x Flash */
- FLASH_ProgramWord(FlashDestination, *(uint32_t*)filedata);
-
- if (*(uint32_t*)FlashDestination != *(uint32_t*)filedata)
- {
- /* End session */
- p_send_error_message(upcb, addr, port, FLASH_VERIFICATION_FAILED);
- /* close the connection */
- tftp_cleanup_wr(upcb, args); /* close the connection */
- }
- FlashDestination += 4;
- filedata += 4;
- }
- FLASH_Lock();
到这里，就实现了STM32接收TFTP客户端传输的文件数据，并保存到FLASH地址为FlashDestination的区域中。
3.3、演示操作将通信板连接到与电脑在同一局域的路由器，并正确配置好IP信息。在电脑端打开软件Tftpd32.exe：
点击“上传”按键，就会把文件html.bin文件发送到STM32通信板：
可以在STM32通信板中把文件内容读出来使用，在下一篇博客物联网WEB开发中会使用TFTP传输HTML文件。
4、TFTP的应用 TFTP主要是实现文件传输，在固件升级、程序调试中极大提高效率，有重要的意义。 在WEB的应用开发中会体会到其强大的作用。
2
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要实现tftp服务器，首先在板上做好一个文件系统才好
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头像被屏蔽
· 2016-5-24 13:34:41
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