單芯片解決方案，開啟全新體驗(yàn)——W55MH32 高性能以太網(wǎng)單片機(jī)

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網(wǎng)單片機(jī)，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗(yàn)。這顆芯片將強(qiáng)大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內(nèi)置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達(dá)216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲與數(shù)據(jù)處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協(xié)議棧、內(nèi)置MAC以及PHY，擁有獨(dú)立的32KB以太網(wǎng)收發(fā)緩存，可供8個獨(dú)立硬件socket使用。如此配置，真正實(shí)現(xiàn)了All-in-One解決方案，為開發(fā)者提供極大便利。

在封裝規(guī)格上，W55MH32 提供了兩種選擇：QFN100和QFN68。

W55MH32L采用QFN100封裝版本，尺寸為12x12mm，其資源豐富，專為各種復(fù)雜工控場景設(shè)計。它擁有66個GPIO、3個ADC、12通道DMA、17個定時器、2個I2C、5個串口、2個SPI接口（其中1個帶I2S接口復(fù)用）、1個CAN、1個USB2.0以及1個SDIO接口。如此豐富的外設(shè)資源，能夠輕松應(yīng)對工業(yè)控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執(zhí)行器的通信，還是對復(fù)雜工業(yè)協(xié)議的支持，都能游刃有余，成為復(fù)雜工控領(lǐng)域的理想選擇。同系列還有QFN68封裝的W55MH32Q版本，該版本體積更小，僅為8x8mm，成本低，適合集成度高的網(wǎng)關(guān)模組等場景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請進(jìn)入http://www.w5500.com/網(wǎng)站或者私信獲取。

此外，本W(wǎng)55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應(yīng)用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網(wǎng)絡(luò)通信安全再添保障。

為助力開發(fā)者快速上手與深入開發(fā)，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發(fā)板。開發(fā)板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數(shù)據(jù)線，就能輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)試、下載以及串口打印日志等功能。開發(fā)板將所有外設(shè)全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發(fā)者全面評估芯片性能。

若您想獲取芯片和開發(fā)板的更多詳細(xì)信息，包括產(chǎn)品特性、技術(shù)參數(shù)以及價格等，歡迎訪問官方網(wǎng)頁：http://www.w5500.com/，我們期待與您共同探索W55MH32的無限可能。

第十一章 W55MH32 SMTP示例

本篇文章，我們將詳細(xì)介紹如何在W55MH32芯片上面實(shí)現(xiàn)SMTP協(xié)議。并通過實(shí)戰(zhàn)例程，為大家講解如何在W55MH32上使用SMTP協(xié)議給他人發(fā)送電子郵件。

該例程用到的其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如DHCP和DNS，請參考相關(guān)章節(jié)。有關(guān)W55MH32的初始化過程，請參考Network Install 章節(jié)，這里將不再贅述。

1 SMTP協(xié)議簡介

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，簡單郵件傳輸協(xié)議）是一種用于電子郵件傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。它是互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之一，專門設(shè)計用于電子郵件的發(fā)送和路由。SMTP定義了郵件如何從發(fā)件人發(fā)送到收件人的電子郵件服務(wù)器，并規(guī)范了服務(wù)器之間的郵件中繼操作。

2 SMTP協(xié)議特點(diǎn)

面向文本：SMTP協(xié)議使用純文本命令和響應(yīng)（如HELO、MAIL FROM、RCPT TO等）來進(jìn)行通信，郵件內(nèi)容通常是以ASCII碼表示。

請求-響應(yīng)模式：SMTP通信是基于請求-響應(yīng)模型的，客戶端發(fā)送請求，服務(wù)器根據(jù)請求返回響應(yīng)。

基于TCP：SMTP依賴于TCP協(xié)議來提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。SMTP會通過TCP建立連接并發(fā)送郵件。

廣泛兼容性：SMTP是國際標(biāo)準(zhǔn)郵件傳輸協(xié)議，廣泛應(yīng)用于郵件系統(tǒng)，確保不同系統(tǒng)間高效互通。

高效性與可靠性：SMTP協(xié)議簡單易用，支持錯誤處理和重試機(jī)制。郵件無法發(fā)送時，可暫存隊列并重試，確保傳輸可靠。

可擴(kuò)展性：通過擴(kuò)展SMTP協(xié)議的命令和響應(yīng)碼，可以支持更多的郵件傳輸特性和功能。

安全性：SMTP本身不處理加密，但可結(jié)合 SSL/TLS（SMTPS）提供加密通道，保障郵件傳輸?shù)陌踩浴?/p>

異步傳輸：SMTP支持異步傳輸，使郵件發(fā)送和接收可在不同時間進(jìn)行，提升效率并支持批量處理。

靈活性：SMTP設(shè)計靈活，可配置郵件路由、優(yōu)先級、大小限制等，以滿足不同需求。

3 SMTP應(yīng)用場景

接下來，我們了解下在W55MH32上，可以使用SMTP協(xié)議完成哪些操作及應(yīng)用呢？

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控：使用W55MH32實(shí)現(xiàn)SMTP通信，收集傳感器數(shù)據(jù)，并發(fā)送定期報告或警報郵件。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：W55MH32通過SMTP協(xié)議將監(jiān)測數(shù)據(jù)（如溫濕度、CO2濃度等）發(fā)送到指定的郵箱，確保及時獲取信息。

設(shè)備狀態(tài)報告與日志記錄：通過定時任務(wù)觸發(fā)W55MH32每隔一段時間自動發(fā)送設(shè)備的狀態(tài)報告或運(yùn)行日志到管理人員郵箱。

遠(yuǎn)程故障報警與支持：結(jié)合傳感器和W55MH32的郵件發(fā)送功能，可以實(shí)現(xiàn)自動報警，減少人工干預(yù)的需要。

工業(yè)自動化和遠(yuǎn)程監(jiān)控:使用W55MH32連接到互聯(lián)網(wǎng)，并利用SMTP協(xié)議將設(shè)備狀態(tài)、報警等信息發(fā)送到指定的郵箱。

遠(yuǎn)程控制反饋:通過W55MH32接收郵件，解析郵件命令并執(zhí)行相應(yīng)操作，然后通過SMTP將執(zhí)行結(jié)果反饋給發(fā)送者。

SMTP發(fā)送郵件流程

使用TCP協(xié)議連接SMTP服務(wù)器

發(fā)送握手消息

發(fā)送用戶認(rèn)證消息

設(shè)置郵件發(fā)送地址

傳輸郵件內(nèi)容

完成郵件發(fā)送

4STMP協(xié)議的主要命令

SMTP服務(wù)器響應(yīng)狀態(tài)碼

、

5實(shí)現(xiàn)過程

接下來，我們在W55MH32上實(shí)現(xiàn)SMTP郵件發(fā)送功能。

注意：因?yàn)楸臼纠枰L問互聯(lián)網(wǎng)，請確保 W55MH32的配置能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)。

步驟一：SMTP發(fā)送內(nèi)容初始化

發(fā)送指令定義：

char    hello[50]     = "HELO localhost";                   // Identity command
char    hello_reply[] = "250 OK";                           // Id successfully responded
char    AUTH[50]      = "AUTH LOGIN";                       // Authentication request
char    AUTH_reply[]  = "334 dXNlcm5hbWU6";                 // The authentication request was successfully 
sent
char    name_126[100] = "wiznethk@126.com";                 // 126 Login email address
char    base64name_126[200];                                // 126 base64 encoding of the login mailbox name
char    name_reply[]     = "334 UGFzc3dvcmQ6";              // The login name was sent successfully
char    password_126[50] = "ZPURADLGRUPQLVBK";              // 126 Email login password
char    base64password_126[100];                            // base64 123 Password for logging in to the 
mailbox
char    password_reply[] = "235 Authentication successful"; // Login successful response
char    from[]           = "wiznethk@126.com";              // Sender email
char    from_reply[]     = "250 Mail OK";
char    to[]             = "2510582273@qq.com";             // Recipient email address
char    to_reply[]       = "250 Mail OK";
char    data_init[10]    = "data";                          // Request data transfer
char    data_reply[]     = "354";                           // The request was successfully responded to 
HEAD
char    Cc[]             = "";                              // Cc to email
char    subject[]        = "Hello!WIZnet!";                 // subject
char    content[]        = "Hello!WIZnet!";                 // text part
char    mime_reply[]     = "250 Mail OK queued as";         // The email was sent successfully
char    mailfrom[50]     = "MAIL FROM:";
char    rcptto[50]       = "rcpt to:";
char    mime[200]        = "From:rn";
char    mime1[50]        = "To:rn";
char    mime2[50]        = "Cc:rn";
char    mime3[50]        = "Subject:rn";
char    mime4[50]        = "MIME-Version:1.0rnContent-Type:text/plainrnrn";
char    mime5[50]        = "rn.rn";

步驟二：發(fā)送郵件內(nèi)容初始化：

mailmessage(); // Mail command information processing

mailmessage()函數(shù)內(nèi)容如下：

void mailmessage(void)
{
   uint16_t len_from = strlen(from);
   uint16_t len_to   = strlen(to);
   uint16_t len_Cc   = strlen(Cc);
   uint16_t len_sub  = strlen(subject);
   strcat(hello, "rn");
   strcat(AUTH, "rn");
   base64encode(name_126, base64name_126);
   base64encode(password_126, base64password_126);
   strcat(base64name_126, "rn");
   strcat(base64password_126, "rn");
   str_insert(mailfrom, from, 11);
   strcat(mailfrom, "rn");
   str_insert(rcptto, to, 9);
   strcat(rcptto, "rn");
   strcat(data_init, "rn");
 
   str_insert(mime, from, 5);
   str_insert(mime1, to, 3);
   str_insert(mime2, Cc, 3);
   str_insert(mime3, subject, 8);
   str_insert(mime5, content, 0);
   strcat(mime, mime1);
   strcat(mime, mime2);
   strcat(mime, mime3);
   strcat(mime, mime4);
   strcat(mime, mime5);
}

步驟三：使用DNS協(xié)議解析SMTP服務(wù)器地址

if (do_dns(ethernet_buf, smtp_server_name, smtp_server_ip))
{
   while (1)
   {
   }
}

步驟四：SMTP發(fā)送郵件操作

while (1)
{
   do_smtp(SOCKET_ID, ethernet_buf, smtp_server_ip); // smtp run
}

do_smtp()函數(shù)內(nèi)容如下：

void do_smtp(uint8_t sn, uint8_t *buf, uint8_t *smtp_server_ip)
{
 volatile uint8_t ret;
 uint32_t         len       = 0;
 uint16_t         anyport   = 5000;
 uint8_t          Smtp_PORT = 25;
 memset(buf, 0, ETHERNET_MAX_BUF_SIZE);
 switch (getSn_SR(sn))
 {
 case SOCK_INIT:
     ret = connect(sn, smtp_server_ip, Smtp_PORT);
     break;
 case SOCK_ESTABLISHED:
     if (getSn_IR(sn) & Sn_IR_CON)
     {
         setSn_IR(sn, Sn_IR_CON);
     }
     while (!Mail_Send_OK)
     {
         len = getSn_RX_RSR(sn);
         if (len > 0)
         {
             memset(buf, 0, ETHERNET_MAX_BUF_SIZE);
             len = recv(sn, (uint8_t *)buf, len);
             send_mail(sn, buf, smtp_server_ip);
         }
     }
     disconnect(sn);
     break;
 case SOCK_CLOSE_WAIT:
     if ((len = getSn_RX_RSR(sn)) > 0)
     {
         while (!Mail_Send_OK)
         {
             len = recv(sn, (uint8_t *)buf, len);
             send_mail(sn, buf, smtp_server_ip);
         }
     }
     disconnect(sn);
     break;
 case SOCK_CLOSED:
     socket(sn, Sn_MR_TCP, anyport++, 0x00);
     break;
 default:
     break;
 }
 if (Mail_Send_OK)
 {
     while (1)
     {
     }
 }
}

在該函數(shù)中，程序會執(zhí)行一個 TCP Client模式的狀態(tài)機(jī)，詳細(xì)講解請參考TCP Client章節(jié)，這里不再贅述。當(dāng)程序處于 SOCK_ESTABLISHED (即成功連接上SMTP服務(wù)器)狀態(tài)時，SMTP服務(wù)器會主動發(fā)送一條消息給W55MH32，當(dāng)接收到這條消息后，進(jìn)入send_mail()函數(shù)進(jìn)行SMTP發(fā)送郵件流程：

send_mail()函數(shù)內(nèi)容如下：

void send_mail(uint8_t sn, uint8_t *buf, uint8_t *smtp_server_ip)
{
   volatile uint8_t ret;
   switch (SMTP_STATE)
   {
   case waitfor220:
       if (strstr((const char *)buf, "220") != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)hello, strlen(hello));
           SMTP_STATE = waitforHELO250;
       }
       else
       {
           printf("Connected failed!rn");
       }
       break;
   case waitforHELO250:
       if (strstr((const char *)buf, hello_reply) != NULL && strstr((const char *)buf, "Mail") == NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)AUTH, strlen(AUTH));
           SMTP_STATE = waitforAUTH334;
       }
       else
       {
           printf("smtp handshake failed!rn");
       }
       break;
   case waitforAUTH334:
       if (strstr((const char *)buf, AUTH_reply) != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)base64name_126, strlen(base64name_126));
           SMTP_STATE = waitforuser334;
       }
       else
       {
           printf("AUTH authentication request failed!rn");
       }
       break;
   case waitforuser334:
       if (strstr((const char *)buf, name_reply) != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)base64password_126, strlen(base64password_126));
           SMTP_STATE = waitforpassword235;
       }
       else
       {
           printf("username send failed!rn");
       }
       break;
   case waitforpassword235:
       if (strstr((const char *)buf, password_reply) != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)mailfrom, strlen(mailfrom));
           SMTP_STATE = waitforsend250;
       }
       else
       {
           printf("password error!rn");
       }
       break;
   case waitforsend250:
       if (strstr((const char *)buf, from_reply) != NULL && strstr((const char *)buf, "queued as") == NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)rcptto, strlen(rcptto));
           SMTP_STATE = waitforrcpt250;
       }
       else
       {
           printf("Send email failed to set up!rn");
       }
       break;
   case waitforrcpt250:
       if (strstr((const char *)buf, to_reply) != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)data_init, strlen(data_init));
           SMTP_STATE = waitfordate354;
       }
       else
       {
           printf("Failed to set the receiving mailbox!rn");
       }
       break;
   case waitfordate354:
       if (strstr((const char *)buf, data_reply) != NULL)
       {
           ret        = send(sn, (uint8_t *)mime, strlen(mime));
           SMTP_STATE = waitformime250;
       }
       else
       {
           printf("Failed to send content setuprn");
       }
       break;
   case waitformime250:
       if (strstr((const char *)buf, mime_reply) != NULL)
       {
           Mail_Send_OK = 1;
           printf("mail send OKrn");
       }
       break;
   default:
       break;
   }
}

send_mail()中，會執(zhí)行一個發(fā)送郵件的狀態(tài)機(jī)，流程如下圖所示：

1.SMTP握手:發(fā)送HELO命令,等待服務(wù)器返回250 OK響應(yīng)碼，確認(rèn)握手成功。

2.用戶認(rèn)證：

(1)請求認(rèn)證:發(fā)送AUTH LOGIN命令，表明客戶端需要認(rèn)證，等待服務(wù)器返回334，請求用戶名。

(2)提交用戶名：發(fā)送經(jīng)過Base64編碼的用戶名（如：base64name_126），等待服務(wù)器返回334，請求密碼。

(3)提交密碼：發(fā)送經(jīng)過Base64編碼的密碼（如：base64password_126），等待服務(wù)器返回235，確認(rèn)認(rèn)證成功。

3.設(shè)置郵件發(fā)送地址：

(1) 設(shè)置發(fā)件人：發(fā)送MAIL FROM:<發(fā)件人郵箱>，等待服務(wù)器返回250，確認(rèn)發(fā)件人地址成功設(shè)置。

(2) 設(shè)置收件人：發(fā)送RCPT TO:<收件人郵箱>，等待服務(wù)器返回250，確認(rèn)收件人地址成功設(shè)置。

4.傳輸郵件內(nèi)容：

(1) 請求數(shù)據(jù)傳輸：發(fā)送DATA命令，表明開始傳輸郵件數(shù)據(jù)，等待服務(wù)器返回354，表示已準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。

(2) 發(fā)送郵件數(shù)據(jù)：按以下格式發(fā)送郵件數(shù)據(jù)：

發(fā)件人信息：From:

收件人信息：To:

抄送信息：Cc:

郵件主題：Subject:

郵件內(nèi)容：實(shí)際的文本部分

數(shù)據(jù)結(jié)束用rn.rn表示

等待服務(wù)器返回250，確認(rèn)郵件內(nèi)容已成功排隊

5.完成郵件發(fā)送：

如果服務(wù)器返回250，標(biāo)志郵件成功發(fā)送。

設(shè)置Mail_Send_OK = 1，并打印提示信息mail send OK

6運(yùn)行結(jié)果

燒錄例程運(yùn)行后，首先進(jìn)行了PHY鏈路檢測，接著是通過DHCP獲取網(wǎng)絡(luò)地址信息，然后是通過DNS解析SMTP服務(wù)器域名，最后是進(jìn)行郵件發(fā)送，如下圖所示：

可以在設(shè)置接收郵件的賬號中查找接收到的郵件：

通過wireshark抓包查看，流程與send_mail()函數(shù)一致。

7總結(jié)

本文講解了如何在 W55MH32芯片上實(shí)現(xiàn) SMTP協(xié)議，通過實(shí)例詳細(xì)展示了在該芯片上使用 SMTP協(xié)議發(fā)送電子郵件的實(shí)現(xiàn)流程，包括 SMTP發(fā)送內(nèi)容初始化、使用 DNS協(xié)議解析 SMTP服務(wù)器地址、SMTP發(fā)送郵件操作等核心步驟。文章還對 SMTP協(xié)議的簡介、特點(diǎn)、應(yīng)用場景，以及主要命令和服務(wù)器響應(yīng)狀態(tài)碼進(jìn)行了分析，幫助讀者理解其在郵件傳輸中的實(shí)際應(yīng)用價值。

下一篇文章將介紹NetBIOS的原理及在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用，同時講解如何在W55MH32芯片上實(shí)現(xiàn)NetBIOS功能，敬請期待！

WIZnet是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，成立于 1998年。產(chǎn)品包括互聯(lián)網(wǎng)處理器 iMCU?，它采用 TOE（TCP/IP卸載引擎）技術(shù)，基于獨(dú)特的專利全硬連線 TCP/IP。iMCU?面向各種應(yīng)用中的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

WIZnet在全球擁有 70多家分銷商，在香港、韓國、美國設(shè)有辦事處，提供技術(shù)支持和產(chǎn)品營銷。

香港辦事處管理的區(qū)域包括：澳大利亞、印度、土耳其、亞洲（韓國和日本除外）。

審核編輯 黃宇