基于STM32H7实现Fats+ FTP服务器 功能的实现

目录

一、前言

1、起源：

2、FTP/TFTP介绍

（1 ）FTP介绍

（2）TFTP介绍

（3）选择原因

二、实现流程

1、基础知识构建

2、移植源码到自己的工程中

3、代码调试

（1）SOCKET问题：

（2）filezilla的设置：

（3） 文件上传

（4）主动模式和被动模式

（5）文件夹无法上传

三、结论及测试结果

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一、前言

1、目的：

      本次研究目的是基于SD卡内部的文件内容如何导出的问题所作的探索，传统方式是使用usb接口实现U盘功能，这个之前在F4上已经实现，且目前的应用环境中是包含网络的，我就想到了之前linux文件互传使用的FILEZILLA,于是便萌生了在mcu上实现这个功能的想法，调研阶段发现了ftp和tftp两种方式。（参考源码见附件）

2、FTP/TFTP介绍

        详细内容大家可以自行参考其他文档，本文做个简单介绍，重点突出选择的原因。

（1 ）FTP介绍

       FTP是用于在网络上进行文件传输的一套标准协议，它工作在 OSI 模型的第七层， TCP 模型的第四层， 即应用层，提供一种在服务器和客户机之间上传和下载文件的有效方式。

• 基于TCP的传输
• FTP采用双TCP连接方式
• 多用于Windows操作系统系统
• 支持授权与认证机制，提供目录列表功能
• FTP协议使用TCP端口中的 20和21这两个端口，其中20用于传输数据，21用于传输控制信息

（2）TFTP介绍

      Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议，一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。端口号为69。

• TFTP封装：Ethernet 2/IPv4/UDP/FCS
• TFTP适用于客户端和服务器之间不需要复杂交互的环境
• TFTP仅提供简单的文件传输功能（上传、下载）
• TFTP不提供存取授权与认证机制，不提供目录列表功能
• TFTP协议传输是由客户端发起的

（3）选择原因

      相较于FTP，TFTP的设计就是以传输小文件为目标，协议实现简单很多。TFTP是一个传输文件的简单协议，它基于UDP协议而实现。它不具备通常的FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，不进行认证，它传输8位数据。TFTP代码所占的内存较小，广泛应用于没有硬盘的嵌入式设备。 TFTP在lwip的协议栈中已经实现了。

总结： TFTP相对简单：使用简单、实现简单，处理器要求低，但是不能知道对方有那些文件，必须要提前确定好文件名才能进行传输，比较适合明确性的某个文件数据类的传输，不能用作文件的查看和管理类功能。 TFTP相对的优势就是fatfs内部所有的文件结构一览无余，和操作自己的电脑U盘一样，上传，下载、删除、新建等功能均可以。

考虑到本项目是想实现U盘一样的功能，外加H7处理器足够强大，故通过FTP实现。

二、实现流程

1、基础知识构建

（1）先了解下ftp实现的原理及mcu上实现服务器的可能性，然后下载ftp服务器源码（网上没看到标准开源的码，我是从别人工程中下载的。rt-thread官方有个支持包，但不提供源码，只提供lib，放弃），下载后源码如下：

（2）下载filezilla安装程序，安装比较简单，安装完成之后如下图：

2、移植源码到自己的工程中

该源码是基于socket+rtos编程的，所以要注意自己的lwip已经能满足这个条件了。

移植基本上没什么太大的改动就可以编译通过了。

3、代码调试

由于别人工程的可靠性未知，代码还是需要大量的调试，调试的过程中也同步了解了ftp的传输流程及原理，这里记录一下过程中几个问题及原理以供大家参考：

（1）SOCKET问题：

   ftp需要消耗较多的socket资源，所以在前期调试阶段一定要将lwip的资源设置好。由于操作的过程中的不停的释放和打开socket，该源码在处理关闭时有一些地方不妥，导致使用过程中socket资源不足而出现问题，所以一定要处理好关闭和打开。