【得捷电子Follow me第4期】终极任务2：SD 卡搭建 FTP 服务器

pomin

【得捷电子Follow me第4期】终极任务2：SD 卡搭建 FTP 服务器 [复制链接]

<i class="pstatus"> 本帖最后由 pomin 于 2024-1-21 18:22 编辑 </i>

> 终极任务二：使用外部存储器，组建简易FTP文件服务器，并能正常上传下载文件。

### FATFS 移植

FTP 服务器是必须要一个储存设备、文件系统的，大多数时候需要使用外部储存，这里使用 SD 卡来作为外部储存器，这时就需要移植嵌入式常用的文件系统库了，在 github 中也有在 pico 平台上移植的 fatfs

```sh
git clone https://github.com/elehobica/pico_fatfs.git
```

原项目的接线如下图所示，使用的是 spi0

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_778849_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>Pasted image 20240121171607.png</strong> <em class="xg1">(155.58 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_778849" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=778849&handlekey=savephoto_778849">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

我这里画的底板中采用了 spi1，因为 W5500 PICO 的 W5500 是接在 spi0 上面的，避免 spi 的多设备切换影响网速。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_778850" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=778850&handlekey=savephoto_778850">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

这个开源库中 cmake 是做成了库的形式，只需要在项目中使用 add_subdirectory 并且添加到 target_link_libraries 中即可

修改工程的 CMakeLists.txt 的内容，添加类似如下内容

```cmake
add_subdirectory(pico_fatfs)

target_link_libraries(${TARGET_NAME} PRIVATE
		...
        pico_fatfs
		...
        )
```

将 tf_card.c 和 tf_card.h 进行修改，把 spi0 改为 spi1，管脚也改为原理图对应的管脚

```c
#define CLK_SLOW_DEFAULT    (100 * KHZ)
#define CLK_FAST_DEFAULT    (50 * MHZ)

#define PIN_SPI1_MISO_DEFAULT   12  //  8, 12
#define PIN_SPI1_CS_DEFAULT     13  //  9, 13
#define PIN_SPI1_SCK_DEFAULT    10  // 10, 14
#define PIN_SPI1_MOSI_DEFAULT   11  // 11, 15
```

```c
/*--------------------------------------------------------------------------
   SPI and Pin selection
---------------------------------------------------------------------------*/
static pico_fatfs_spi_config_t _config = {
    spi1,
    CLK_SLOW_DEFAULT,
    CLK_FAST_DEFAULT,
    PIN_SPI1_MISO_DEFAULT,
    PIN_SPI1_CS_DEFAULT,
    PIN_SPI1_SCK_DEFAULT,
    PIN_SPI1_MOSI_DEFAULT,
    false
};
```

然后编写一个挂载 SD 卡的代码，并且读取 SD 卡的大小

```c
FATFS fs;
FIL fil;
FRESULT fr;     /* FatFs return code */
UINT br;
UINT bw;

void fatfs_init(void)
{
    fr = f_mount(&fs, "/", 1);
    if (fr != FR_OK) {
        printf("mount error %d\n", fr);
    }
    printf("mount ok\n");

switch (fs.fs_type) {
        case FS_FAT12:
            printf("Type is FAT12\n");
            break;
        case FS_FAT16:
            printf("Type is FAT16\n");
            break;
        case FS_FAT32:
            printf("Type is FAT32\n");
            break;
        case FS_EXFAT:
            printf("Type is EXFAT\n");
            break;
        default:
            printf("Type is unknown\n");
            break;
    }
    printf("Card size: %7.2f GB (GB = 1E9 bytes)\n\n", fs.csize * fs.n_fatent * 512E-9);
}
```

加入到 main 函数，编译、烧录，可以看到已经读取到了 SD 的信息

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_778851_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>Pasted image 20240121172233.png</strong> <em class="xg1">(27.31 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_778851" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=778851&handlekey=savephoto_778851">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

### ftp 代码适配

由于 ftp 的指令十分的多，许多基于 lwip 的 ftp 开源库支持的指令并不全面，所以是在 RP2040-HAT-C 这个 SDK 中的 ftp server 例程基础上修改得来的，原例程是没有文件系统的，所以需要将前文的 fatfs 适配到上面

首先将 rp2040_hat_c-patch.cmake 中注释掉一些代码，因为有这些代码不允许修改库中的内容

```
# # Delete untracked files in ioLibrary_Driver
# if(EXISTS "${IOLIBRARY_DRIVER_SRC_DIR}/.git")
# 	message("cleaning ioLibrary_Driver...")
# 	execute_process(COMMAND ${GIT_EXECUTABLE} -C ${IOLIBRARY_DRIVER_SRC_DIR} clean -fdx)
# 	execute_process(COMMAND ${GIT_EXECUTABLE} -C ${IOLIBRARY_DRIVER_SRC_DIR} reset --hard)
# 	message("ioLibrary_Driver cleaned")
# endif()
```

修改 RP2040-HAT-C/libraries/CMakeLists.txt 的代码，添加 fatfs 的包含目录

```cmake
# FTP Server
add_library(FTPSERVER_FILES STATIC)  
target_sources(FTPSERVER_FILES PUBLIC
        ${WIZNET_DIR}/Internet/FTPServer/ftpd.c
        )
target_include_directories(FTPSERVER_FILES PUBLIC
        ${WIZNET_DIR}/Ethernet
        ${WIZNET_DIR}/Internet/FTPServer
        ${PROJECT_SOURCE_DIR}/examples/ftp/server/pico_fatfs/fatfs
        )
```

然后在 ftpd.h 中定义 F_FILESYSTEM 和 \_MAX_SS

```c
#define F_FILESYSTEM // If your target support a file system, you have to activate this feature and implement.
#define _MAX_SS     512
```

在 ftpd.c 中修改 MLSD 命令解析的实现，也就是扫描目录的命令

```c
    			case MLSD_CMD:
#if defined(_FTP_DEBUG_)
    				printf("previous size: %d\r\n", size);
#endif
#if defined(F_FILESYSTEM)
					printf("pwd: %s\r\n",  ftp.workingdir);
					scan_files(ftp.workingdir, dbuf, &size);

// if (strncmp(ftp.workingdir, "/$Recycle.Bin", sizeof("/$Recycle.Bin")) != 0)
    				// 	size = sprintf(dbuf, "drwxr-xr-x 1 ftp ftp 0 Dec 31 2014 $Recycle.Bin\r\n-rwxr-xr-x 1 ftp ftp 512 Dec 31 2014 test.txt\r\n");

#endif
#if defined(_FTP_DEBUG_)
					printf("returned size: %d\r\n", size);
					printf("%s\r\n", dbuf);
#endif
#if !defined(F_FILESYSTEM)
					if (strncmp(ftp.workingdir, "/$Recycle.Bin", sizeof("/$Recycle.Bin")) != 0)
						size = sprintf(dbuf, "drwxr-xr-x 1 ftp ftp 0 Dec 31 2014 $Recycle.Bin\r\n-rwxr-xr-x 1 ftp ftp 512 Dec 31 2014 test.txt\r\n");
#endif
					if (size != 0)
					{
						size = strlen(dbuf);
						send(DATA_SOCK, dbuf, size);
					} else
					{
						size = sprintf(dbuf, "\r\n");
						send(DATA_SOCK, dbuf, size);
					}

ftp.current_cmd = NO_CMD;
					disconnect(DATA_SOCK);
					size = sprintf(dbuf, "226 Successfully transferred \"%s\"\r\n", ftp.workingdir);
					send(CTRL_SOCK, dbuf, size);
					break;

```

扫描目录的代码也需要适配为需要的接口，关于文件的时间的属性没有做处理，所以时间都是显示的 2024/1/19

```c
FRESULT scan_files (
    char *path,        /* Start node to be scanned (***also used as work area***) */
    char *files,
    uint16_t *num
)
{
    FRESULT res;
    DIR dir;
    UINT i;
    static FILINFO fno;
	uint16_t _num = 0;

*num = 0;

res = f_opendir(&dir, path);                       /* Open the directory */
    if (res == FR_OK) {
        for (;;) {
            res = f_readdir(&dir, &fno);                   /* Read a directory item */
            if (res != FR_OK || fno.fname[0] == 0) break;  /* Break on error or end of dir */
			i = strlen(path);
			uint8_t isdir = (fno.fattrib & AM_DIR);
			char size[32];
            sprintf(size, "%ld", (fno.fattrib & AM_DIR) ? 0 : fno.fsize);
			files += sprintf(files, "%crwxr-xr-x 1 pomin pomin %s Jan 19 2024 %s\r\n", (fno.fattrib & AM_DIR) ? 'd' : '-', size, fno.fname);
            _num++;
        }
        f_closedir(&dir);
    }

*num = _num;

return res;
}
```

在 main 函数中调用即可

```c
    fatfs_init();
    ftpd_init(g_net_info.ip);
```

编译烧录到开发板，使用 winscp 工具连接到开发板