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單芯片解決方案，開啟全新體驗——W55MH32 高性能以太網單片機

W55MH32是WIZnet重磅推出的高性能以太網單片機，它為用戶帶來前所未有的集成化體驗。這顆芯片將強大的組件集于一身，具體來說，一顆W55MH32內置高性能Arm? Cortex-M3核心，其主頻最高可達216MHz；配備1024KB FLASH與96KB SRAM，滿足存儲與數據處理需求；集成TOE引擎，包含WIZnet全硬件TCP/IP協議棧、內置MAC以及PHY，擁有獨立的32KB以太網收發緩存，可供8個獨立硬件socket使用。如此配置，真正實現了All-in-One解決方案，為開發者提供極大便利。

在封裝規格上，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，專為各種復雜工控場景設計。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接口復用）、1個CAN、1個USB2.0以及1個SDIO接口。如此豐富的外設資源，能夠輕松應對工業控制中多樣化的連接需求，無論是與各類傳感器、執行器的通信，還是對復雜工業協議的支持，都能游刃有余，成為復雜工控領域的理想選擇。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，適合集成度高的網關模組等場景，軟件使用方法一致。更多信息和資料請進入http://www.w5500.com/網站或者私信獲取。

此外，本W55MH32支持硬件加密算法單元，WIZnet還推出TOE+SSL應用，涵蓋TCP SSL、HTTP SSL以及 MQTT SSL等，為網絡通信安全再添保障。

為助力開發者快速上手與深入開發，基于W55MH32L這顆芯片，WIZnet精心打造了配套開發板。開發板集成WIZ-Link芯片，借助一根USB C口數據線，就能輕松實現調試、下載以及串口打印日志等功能。開發板將所有外設全部引出，拓展功能也大幅提升，便于開發者全面評估芯片性能。

若您想獲取芯片和開發板的更多詳細信息，包括產品特性、技術參數以及價格等，歡迎訪問官方網頁：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，我們將詳細介紹如何在W55MH32芯片上面實現SMTP協議。并通過實戰例程，為大家講解如何在W55MH32上使用SMTP協議給他人發送電子郵件。

該例程用到的其他網絡協議，例如DHCP和DNS，請參考相關章節。有關W55MH32的初始化過程，請參考Network Install 章節，這里將不再贅述。

1 SMTP協議簡介

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，簡單郵件傳輸協議）是一種用于電子郵件傳輸的通信協議。它是互聯網標準協議之一，專門設計用于電子郵件的發送和路由。SMTP定義了郵件如何從發件人發送到收件人的電子郵件服務器，并規范了服務器之間的郵件中繼操作。

2 SMTP協議特點

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

請求-響應模式：SMTP通信是基于請求-響應模型的，客戶端發送請求，服務器根據請求返回響應。

基于TCP：SMTP依賴于TCP協議來提供可靠的數據傳輸服務。SMTP會通過TCP建立連接并發送郵件。

廣泛兼容性：SMTP是國際標準郵件傳輸協議，廣泛應用于郵件系統，確保不同系統間高效互通。

高效性與可靠性：SMTP協議簡單易用，支持錯誤處理和重試機制。郵件無法發送時，可暫存隊列并重試，確保傳輸可靠。

可擴展性：通過擴展SMTP協議的命令和響應碼，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，但可結合 SSL/TLS（SMTPS）提供加密通道，保障郵件傳輸的安全性。

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

靈活性：SMTP設計靈活，可配置郵件路由、優先級、大小限制等，以滿足不同需求。

3 SMTP應用場景

接下來，我們了解下在W55MH32上，可以使用SMTP協議完成哪些操作及應用呢？

物聯網（IoT）設備遠程監控：使用W55MH32實現SMTP通信，收集傳感器數據，并發送定期報告或警報郵件。

環境監測系統：W55MH32通過SMTP協議將監測數據（如溫濕度、CO2濃度等）發送到指定的郵箱，確保及時獲取信息。

設備狀態報告與日志記錄：通過定時任務觸發W55MH32每隔一段時間自動發送設備的狀態報告或運行日志到管理人員郵箱。

遠程故障報警與支持：結合傳感器和W55MH32的郵件發送功能，可以實現自動報警，減少人工干預的需要。

工業自動化和遠程監控:使用W55MH32連接到互聯網，并利用SMTP協議將設備狀態、報警等信息發送到指定的郵箱。

遠程控制反饋:通過W55MH32接收郵件，解析郵件命令并執行相應操作，然后通過SMTP將執行結果反饋給發送者。

SMTP發送郵件流程

使用TCP協議連接SMTP服務器

發送握手消息

發送用戶認證消息

設置郵件發送地址

傳輸郵件內容

完成郵件發送

4STMP協議的主要命令

SMTP服務器響應狀態碼

、

5實現過程

接下來，我們在W55MH32上實現SMTP郵件發送功能。

注意：因為本示例需要訪問互聯網，請確保 W55MH32的配置能夠訪問互聯網。

步驟一：SMTP發送內容初始化

發送指令定義：

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] = "[email protected]";                 // 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[]           = "[email protected]";              // Sender email
char    from_reply[]     = "250 Mail OK";
char    to[]             = "[email protected]";             // 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：發送郵件內容初始化：

mailmessage(); // Mail command information processing

mailmessage()函數內容如下：

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協議解析SMTP服務器地址

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

步驟四：SMTP發送郵件操作

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

do_smtp()函數內容如下：

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)
     {
     }
 }
}

在該函數中，程序會執行一個 TCP Client模式的狀態機，詳細講解請參考TCP Client章節，這里不再贅述。當程序處于 SOCK_ESTABLISHED (即成功連接上SMTP服務器)狀態時，SMTP服務器會主動發送一條消息給W55MH32，當接收到這條消息后，進入send_mail()函數進行SMTP發送郵件流程：

send_mail()函數內容如下：

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，會執行一個發送郵件的狀態機，流程如下圖所示：

1.SMTP握手:發送HELO命令,等待服務器返回250 OK響應碼，確認握手成功。

2.用戶認證：

(1)請求認證:發送AUTH LOGIN命令，表明客戶端需要認證，等待服務器返回334，請求用戶名。

(2)提交用戶名：發送經過Base64編碼的用戶名（如：base64name_126），等待服務器返回334，請求密碼。

(3)提交密碼：發送經過Base64編碼的密碼（如：base64password_126），等待服務器返回235，確認認證成功。

3.設置郵件發送地址：

(1) 設置發件人：發送MAIL FROM:<發件人郵箱>，等待服務器返回250，確認發件人地址成功設置。

(2) 設置收件人：發送RCPT TO:<收件人郵箱>，等待服務器返回250，確認收件人地址成功設置。

4.傳輸郵件內容：

(1) 請求數據傳輸：發送DATA命令，表明開始傳輸郵件數據，等待服務器返回354，表示已準備接收數據。

(2) 發送郵件數據：按以下格式發送郵件數據：

發件人信息：From:

收件人信息：To:

抄送信息：Cc:

郵件主題：Subject:

郵件內容：實際的文本部分

數據結束用rn.rn表示

等待服務器返回250，確認郵件內容已成功排隊

5.完成郵件發送：

如果服務器返回250，標志郵件成功發送。

設置Mail_Send_OK = 1，并打印提示信息mail send OK

6運行結果

燒錄例程運行后，首先進行了PHY鏈路檢測，接著是通過DHCP獲取網絡地址信息，然后是通過DNS解析SMTP服務器域名，最后是進行郵件發送，如下圖所示：

可以在設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()函數一致。

7總結

本文講解了如何在 W55MH32芯片上實現 SMTP協議，通過實例詳細展示了在該芯片上使用 SMTP協議發送電子郵件的實現流程，包括 SMTP發送內容初始化、使用 DNS協議解析 SMTP服務器地址、SMTP發送郵件操作等核心步驟。文章還對 SMTP協議的簡介、特點、應用場景，以及主要命令和服務器響應狀態碼進行了分析，幫助讀者理解其在郵件傳輸中的實際應用價值。

下一篇文章將介紹NetBIOS的原理及在網絡通信中的應用，同時講解如何在W55MH32芯片上實現NetBIOS功能，敬請期待！

WIZnet是一家無晶圓廠半導體公司，成立于 1998年。產品包括互聯網處理器 iMCU?，它采用 TOE（TCP/IP卸載引擎）技術，基于獨特的專利全硬連線 TCP/IP。iMCU?面向各種應用中的嵌入式互聯網設備。

WIZnet在全球擁有 70多家分銷商，在香港、韓國、美國設有辦事處，提供技術支持和產品營銷。

香港辦事處管理的區域包括：澳大利亞、印度、土耳其、亞洲（韓國和日本除外）。

審核編輯黃宇

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