最近在學習 ETH 模塊,ETH 模塊具有 HTTP 服務的功能,我將在本帖中探討如何使用 HTTP 服務搭建一個本地 Web網站,并分享一些我所獲得的經驗。
1. HTTP介紹:
HTTP是超文本傳輸協議(HypertextTransfer Protocol)的縮寫,它是用于傳輸超文本(如 HTML)數據的應用層協議。HTTP是萬維網上數據通信的基礎,它被用于在Web瀏覽器和Web服務器之間傳輸信息。
HTTP是一個無狀態(tài)協議,這意味著每個單獨的請求都是獨立的,服務器不會在多個請求之間保留任何數據。每個HTTP請求從客戶端(例如Web瀏覽器)發(fā)送到服務器,然后服務器返回一個響應。這種請求-響應模型使得客戶端可以從服務器獲取各種信息,如網頁、圖像、視頻等。
HTTP通常使用TCP作為其傳輸層協議,通過使用標準端口號80進行通信(HTTPS使用端口號443)。近年來,隨著對安全性的需求增加,基于HTTP的加密版本HTTPS也變得越來越普遍,它通過使用SSL/TLS協議來加密數據傳輸,確保數據的機密性和完整性。
HTTP服務特點:
HTTP服務具有以下幾個主要特點:
1. 無連接:HTTP是一種無連接的協議,即每個請求和響應之間都是獨立的,服務器不會保留關于客戶端的任何狀態(tài)信息。這種無連接的特性使得服務器能夠更有效地處理大量的并發(fā)請求。
2. 無狀態(tài):HTTP是一種無狀態(tài)的協議,即服務器不會在請求之間保留任何狀態(tài)信息。每個請求都是獨立的,服務器不會記住之前的請求信息。這種設計簡化了服務器的管理和維護,但也意味著服務器無法跟蹤客戶端的狀態(tài),需要使用其他機制來實現狀態(tài)管理,如使用Cookies或Session。
3. 簡單靈活:HTTP的設計簡單且靈活,易于實現和使用。它使用文本格式的請求和響應消息,易于調試和理解。同時,HTTP也支持多種不同的請求方法(如GET、POST、PUT、DELETE等),以及多種不同的內容類型(如文本、圖像、音頻、視頻等),使得其適用于各種不同的應用場景。
4. 基于請求-響應模型:HTTP是基于請求-響應模型的協議,即客戶端發(fā)送一個請求給服務器,服務器處理請求并返回一個響應給客戶端。這種模型使得客戶端能夠從服務器獲取各種信息,如網頁、圖像、視頻等。
5. 支持多媒體內容:HTTP不僅可以傳輸文本數據(如HTML),還可以傳輸圖像、視頻、音頻等多媒體內容。這使得互聯網上的各種資源可以通過HTTP服務進行傳輸和訪問。
6. 基于TCP協議:HTTP通常使用TCP作為其傳輸層協議,通過使用標準端口號80進行通信(HTTPS使用端口號443)。TCP協議提供了可靠的數據傳輸機制,確保數據的可靠性和完整性。
綜上所述,HTTP服務具有無連接、無狀態(tài)、簡單靈活等特點,適用于各種不同的應用場景,是互聯網上數據通信的基礎。
LWIP1.4.1的HTTP服務介紹
lwIP(lightweight IP)是一個輕量級的開源TCP/IP協議棧,用于嵌入式系統和小型設備。lwIP1.4.1版本中包含了一個簡單的HTTP服務器,可以用于在嵌入式設備上搭建基本的Web服務器。
lwIP1.4.1版本的HTTP服務器具有以下特點:
1.輕量級:lwIP是一個輕量級的TCP/IP協議棧,適用于資源受限的嵌入式系統和小型設備。其HTTP服務器也是精簡設計,適合在資源有限的環(huán)境下運行。
2.基于C語言:lwIP的HTTP服務器是用C語言編寫的,易于移植和集成到各種嵌入式系統中。
3.支持基本功能:lwIP的HTTP服務器支持基本的HTTP功能,如處理GET請求、發(fā)送靜態(tài)內容(如HTML頁面、圖像等)、處理簡單的動態(tài)內容等。
4.定制化:雖然lwIP的HTTP服務器功能相對簡單,但可以根據需要進行定制和擴展,以滿足特定應用場景的需求。
5.適用性:lwIP的HTTP服務器適用于嵌入式設備上需要提供簡單Web服務的場景,如遠程監(jiān)控、配置管理、固件升級等。
總的來說,lwIP1.4.1版本的HTTP服務器是一個簡單而實用的工具,適合在資源受限的嵌入式系統中搭建基本的Web服務器功能。
2. 本地 Web 服務器搭建的步驟
1.新建工程,移植lwip庫,并包含其所需要的組件。
2.準備一些html文件,用于界面顯示和控制。
3. 使用makefsdata將html 文件轉化為c語言數組形式。(附件含 makefsdata工具)
首先打開makefsdata目錄,新建fs文件夾。
把準備好的文件復制到fs文件夾中。
退回上一級目錄,即makefsdata根目錄下,打開cmd,輸入“makefsdata“,即可把fs文件夾中的html文件轉化為fsdata.c文件,該文件包含了其轉化后的c語言數組。
生成的 fsdata.c 文件,就是我們需要的源文件。
這樣我們的基礎文件數據就準備好了。
4. 編寫httpd_cgi_ssi.c文件
HTTP的SSI和CGI介紹:
當涉及到 Web 服務器上的動態(tài)內容處理時,兩種常見的方法是Server Side Includes (SSI) 和 Common GatewayInterface(CGI)。
### 1. Server Side Includes (SSI):
SSI 是一種簡單的動態(tài)內容生成技術,它允許在 HTML 頁面中嵌入動態(tài)內容。SSI 在 HTML 文件中通過特殊的標簽實現,服務器在響應客戶端請求時動態(tài)地處理這些標簽。
#### 如何使用SSI:
- SSI 標簽通常以 結束。
- 常見的SSI指令包括:
- #include:包含其他文件的內容。
- #echo:輸出環(huán)境變量或者其他值。
- #exec:執(zhí)行外部命令并將結果輸出。
- SSI 通常在服務器配置中啟用,并且需要指定哪些文件擴展名應該被解析為SSI。
#### 優(yōu)點:
- 簡單易用,無需編寫額外的代碼。
- 可以直接在 HTML 文件中嵌入動態(tài)內容,方便快捷。
#### 缺點:
- 功能有限,主要用于簡單的動態(tài)內容生成。
- 對服務器性能有一定影響,因為需要在每個請求中動態(tài)解析處理SSI標簽。
### 2. Common Gateway Interface (CGI):
CGI 是一種更為靈活和強大的動態(tài)內容生成技術。它允許服務器調用外部程序來處理客戶端請求,并生成動態(tài)內容。CGI程序可以用任何編程語言編寫,只要能夠通過標準輸入和輸出與 Web 服務器通信即可。
#### 如何使用CGI:
- CGI 程序通常位于 Web 服務器的特定目錄中(如`cgi-bin` 目錄)。
- 當服務器收到客戶端請求時,會調用相應的 CGI 程序來處理請求,并將結果返回給客戶端。
- CGI 程序通過環(huán)境變量獲取客戶端請求信息,并通過標準輸出返回動態(tài)生成的內容。
#### 優(yōu)點:
- 靈活多樣,可以使用各種編程語言編寫CGI 程序。
- 可以處理復雜的動態(tài)內容生成需求,如表單處理、數據庫查詢等。
#### 缺點:
- 比較復雜,需要編寫額外的程序。
- 對服務器性能影響較大,每個 CGI請求都需要啟動一個新的進程來處理。
綜上所述,SSI 適用于簡單的動態(tài)內容生成需求,而CGI 則更適合處理復雜的動態(tài)內容生成任務。選擇哪種方法取決于具體的需求和服務器環(huán)境。
在了解這些之后,我們看看下面編寫的httpd_cgi_ssi.c文件源碼。
#include"lwip/debug.h"
#include"httpd.h"
#include"lwip/tcp.h"
#include"fs.h"
#include"main.h"
#include"Board.h"
#include
#include
tSSIHandlerADC_Page_SSI_Handler;
uint32_tADC_not_configured=1;
/* wewill use character "t" as tag for CGI */
charconst* TAGCHAR="t";
charconst** TAGS=&TAGCHAR;
/*CGI handler for LED control */
constchar * LEDS_CGI_Handler(int iIndex, int iNumParams, char *pcParam[], char*pcValue[]);
/*Html request for "/leds.cgi" will start LEDS_CGI_Handler */
consttCGI LEDS_CGI={"/leds.cgi", LEDS_CGI_Handler};
/*Cgi call table, only one CGI used */
tCGICGI_TAB[1];
/**
*[url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Configures the ADC.
* @paramNone
* @retval None
*/
staticvoid ADC_Configuration(void)
{
ADC_Config_TadcConfig;
ADC_CommonConfig_TadcCommonConfig;
GPIO_Config_TgpioConfig;
RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC3);
RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOF);
gpioConfig.pin= GPIO_PIN_9;
gpioConfig.mode= GPIO_MODE_AN;
gpioConfig.pupd= GPIO_PUPD_NOPULL;
GPIO_Config(GPIOF,&gpioConfig);
ADC_CommonConfigStructInit(&adcCommonConfig);
adcCommonConfig.mode= ADC_MODE_INDEPENDENT;
adcCommonConfig.prescaler= ADC_PRESCALER_DIV6;
adcCommonConfig.accessMode= ADC_ACCESS_MODE_DISABLED;
adcCommonConfig.twoSampling= ADC_TWO_SAMPLING_5CYCLES;
ADC_CommonConfig(&adcCommonConfig);
ADC_ConfigStructInit(&adcConfig);
adcConfig.resolution= ADC_RESOLUTION_12BIT;
adcConfig.scanConvMode= DISABLE;
adcConfig.continuousConvMode= ENABLE;
adcConfig.extTrigEdge= ADC_EXT_TRIG_EDGE_NONE;
adcConfig.dataAlign= ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
adcConfig.nbrOfChannel= 1;
ADC_Config(ADC3,&adcConfig);
ADC_ConfigRegularChannel(ADC3,ADC_CHANNEL_7,1,ADC_SAMPLETIME_56CYCLES);
ADC_Enable(ADC3);
/*ADC3 regular Software Start Conv */
ADC_SoftwareStartConv(ADC3);
}
/**
* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] ADC_Handler : SSI handler for ADC page
*/
u16_tADC_Handler(int iIndex, char *pcInsert, int iInsertLen)
{
/* We have only one SSI handler iIndex = 0 */
if (iIndex ==0)
{
charDigit1=0, Digit2=0, Digit3=0, Digit4=0;
uint32_tADCVal = 0;
/* configure ADC if not yet configured */
if (ADC_not_configured ==1)
{
ADC_Configuration();
ADC_not_configured=0;
}
/* get ADC conversion value */
ADCVal = ADC_ReadConversionValue(ADC3);
/* convert to Voltage, step = 0.8 mV */
ADCVal = (uint32_t)(ADCVal * 0.8);
printf("ADC Value: %d ",ADCVal);
/* get digits to display */
Digit1= ADCVal/1000;
Digit2= (ADCVal-(Digit1*1000))/100 ;
Digit3=(ADCVal-((Digit1*1000)+(Digit2*100)))/10;
Digit4= ADCVal -((Digit1*1000)+(Digit2*100)+(Digit3*10));
/* prepare data to be inserted in html */
*pcInsert= (char)(Digit1+0x30);
*(pcInsert + 1) = (char)(Digit2+0x30);
*(pcInsert + 2) = (char)(Digit3+0x30);
*(pcInsert + 3) = (char)(Digit4+0x30);
/* 4characters need to be inserted in html*/
return4;
}
return 0;
}
/**
*[url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] CGI handler for LEDs control
*/
constchar * LEDS_CGI_Handler(int iIndex, int iNumParams, char *pcParam[], char*pcValue[])
{
uint32_t i=0;
/* We have only one SSI handler iIndex = 0 */
if (iIndex==0)
{
/*All leds off */
APM_TINY_LEDOff(LED2);
APM_TINY_LEDOff(LED3);
/*Check cgi parameter : example GET /leds.cgi?led=2&led=4 */
for(i=0; i
{
/* check parameter "led" */
if (strcmp(pcParam[i] ,"led")==0)
{
/*switch led2 ON if 2 */
if(strcmp(pcValue[i],"2") ==0)
APM_TINY_LEDOn(LED2);
/*switch led3 ON if 3 */
elseif(strcmp(pcValue[i], "3") ==0)
APM_TINY_LEDOn(LED3);
}
}
}
/* uri to send after cgi call*/
return "/APM32F407LED.html";
}
/**
* Initialize SSI handlers
*/
voidhttpd_ssi_init(void)
{
/* configure SSI handlers (ADC page SSI) */
http_set_ssi_handler(ADC_Handler, (char const**)TAGS, 1);
}
/**
* Initialize CGI handlers
*/
voidhttpd_cgi_init(void)
{
/* configure CGI handlers (LEDs control CGI)*/
CGI_TAB[0] = LEDS_CGI;
http_set_cgi_handlers(CGI_TAB, 1);
}
這段代碼是一個基于lwIP(LightweightIP)的HTTP服務器的實現,它允許通過網頁控制單片機上的LED,并且能夠實時獲取ADC(模數轉換器)的值并顯示在網頁上。讓我們逐個分析每個函數及其功能:
- ADC_Configuration():
- 這個函數配置了微控制器的ADC模塊,使其準備好進行模擬信號的數字化轉換。
- 配置了ADC3通道7,并啟動了ADC轉換。
-ADC_Handler():
- 這個函數是SSI(Server Side Include)的處理函數,用于處理ADC頁面的SSI標簽。
- 它讀取ADC轉換的值,將其轉換為電壓值,并將其插入到HTML頁面的指定位置。
- 該函數返回要插入的字符數量。
-LEDS_CGI_Handler():
- 這個函數是CGI(Common Gateway Interface)的處理函數,用于處理LED控制的CGI請求。
- 它檢查CGI參數,根據參數設置LED的狀態(tài)(開或關)。
- 返回一個字符串,指示CGI調用完成后應該跳轉的頁面。
- httpd_ssi_init():
- 這個函數初始化SSI處理程序,將ADC頁面的SSI處理函數注冊到HTTP服務器。
-httpd_cgi_init():
- 這個函數初始化CGI處理程序,將LED控制的CGI處理函數注冊到HTTP服務器。
總體來說,這段代碼實現了一個基本的HTTP服務器,可以通過網頁界面控制LED,并實時顯示ADC轉換的值。通過SSI和CGI,可以動態(tài)地生成網頁內容,并實現與單片機硬件的交互。
5.編寫main函數
intmain(void)
{
charLCDDisplayBuf[100] = {0};
structip_addr DestIPaddr;
uint8_tflag = 0;
USART_Config_TusartConfig;
/*User config the different system Clock */
UserRCMClockConfig();
/*Configure SysTick */
ConfigSysTick();
/*Configure USART */
usartConfig.baudRate= 115200;
usartConfig.wordLength= USART_WORD_LEN_8B;
usartConfig.stopBits= USART_STOP_BIT_1;
usartConfig.parity= USART_PARITY_NONE ;
usartConfig.mode= USART_MODE_TX_RX;
usartConfig.hardwareFlow= USART_HARDWARE_FLOW_NONE;
APM_BOARD_COMInit(COM1,&usartConfig);
/*Configures LED2 and LED3 */
APM_BOARD_LEDInit(LED2);
APM_BOARD_LEDInit(LED3);
/*KEY init*/
APM_BOARD_PBInit(BUTTON_KEY1,BUTTON_MODE_GPIO);
APM_BOARD_PBInit(BUTTON_KEY2,BUTTON_MODE_GPIO);
printf("Thisis a Demo! ");
/*Configure ethernet (GPIOs, clocks, MAC, DMA) */
ConfigEthernet();
/*Initilaize the LwIP stack */
LwIP_Init();
httpd_init();
/*Use Com printf static IP address*/
sprintf(LCDDisplayBuf,"TINYboard Static IP address ");
printf("%s",LCDDisplayBuf);
sprintf(LCDDisplayBuf,"IP:%d.%d.%d.%d ",
IP_ADDR0,
IP_ADDR1,
IP_ADDR2,
IP_ADDR3);
printf("%s",LCDDisplayBuf);
sprintf(LCDDisplayBuf,"NETMASK:%d.%d.%d.%d ",
NETMASK_ADDR0,
NETMASK_ADDR1,
NETMASK_ADDR2,
NETMASK_ADDR3);
printf("%s",LCDDisplayBuf);
sprintf(LCDDisplayBuf,"Gateway:%d.%d.%d.%d ",
GW_ADDR0,
GW_ADDR1,
GW_ADDR2,
GW_ADDR3);
printf("%s",LCDDisplayBuf);
while(1)
{
/*check if any packet received */
if(ETH_CheckReceivedFrame())
{
/*process received ethernet packet */
LwIP_Pkt_Handle();
}
/*handle periodic timers for LwIP */
LwIP_Periodic_Handle(ETHTimer);
}
}
6.配置開發(fā)板靜態(tài)IP地址
3. 實驗現象:
1.用以太網接口線,連接開發(fā)板與PC端,打開瀏覽器,輸入開發(fā)板的IP地址,進入網頁端。
2.在網頁端點擊Led control,跳轉到led控制界面。
3.點擊ADC StatusBar,跳轉到ADC采集界面。
-
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原文標題:APM32芯得 EP.49 | 探索使用以太網(ETH),搭建一個簡單的本地HTTP服務器
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