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基于WindowsCE的嵌入式电子邮件系统设计

发布时间:2020-07-21 18:24:57 阅读: 来源:焊条厂家

从1996年的Windows CE 1.0 到最新的Windows , WINCE 已有8年历史。Windows CE设计简单灵活,可在各种小型嵌入式系统中使用,且其功能强大,在最新一代的高性能工业和家用设备中也得到了充分使用。Microsoft eMbedded Visual Tools是微软公司专为WINCE设备开发的一套开发环境,功能强大,开发方便快捷。二者的结合为实现嵌入式电子邮件系统提供了绝佳的开发环境。 本嵌入式电子邮件系统,即是以Windows CE为开发平台,结合Embedded Visual Basic 3.0开发工具设计实现的。最后采用Microsoft POCKET PC2002 for Windows SDK工具完成系统的测试。

1 移动设备邮件系统的工作原理

目前网络上的电子邮件传送有点如同日常信件中的普通信件发送,日常生活中人们首先将邮件交给邮局,邮局再按照信封上的地址投递,最后将邮件发到收信的人信箱里,收信人只要凭借他的信箱钥匙就可以拿到信件。同样的一封电子邮件从用户手中发出,首先有一个程序把这封邮件发送到SMTP服务器(发送邮件的服务器)上,再由服务器负责将邮件传递到目的信箱。然后需要一个程序接受信箱的邮件,当然也不是只要随便有一个程序就可以的,还需要帐号(如同收信人姓名)与口令(如同信箱钥匙)。所以很明显,发送邮件至少需要4个处理不同任务,有不同功能的程序:发送邮件到服务器的程序,即发送邮件客户端程序;在网络上传送邮件到对方信箱的程序,即SMTP服务器程序;接受邮件并存贮给用户提取的服务器程序,即POP3服务器程序;从POP3服务器上收取邮件的程序,即接受邮件客户端程序。

收发电子邮件依靠一套标准的会话协议,其中最为著名现在最常用的有:SMTP协议,该协议规定了与SMTP服务器进行对话的一系列命令与过程标准;POP3协议,该协议规定了与POP3服务器进行对话的一系列命令与过程标准。还有IMAP4协议,类似POP3的邮件接收协议。

1.1 SMTP协议

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)又叫做简单邮件传输协议。它主要对如何将电子邮件从发送方地址传送到接收方,也即是对传输的规则做了规定。SMTP协议的通信模型并不复杂,主要工作集中在发送SMTP和接收SMTP上:首先针对用户发出的邮件请求,由发送SMTP建立一条连接到接收SMTP的双工通讯链路,发送SMTP负责向接收SMTP发送SMTP命令,而接收SMTP则负责接收并反馈应答。可大致用下页的SMTP通讯模型示意图来表示:

图 1 SMTP 通讯模型示意图

1.2 POP3协议

POP3(Post Office Protocol Version 3)是整个电子邮件系统的基本协议之一。POP3适用于C/S结构的脱机模型的电子邮件协议。 初始时,服务器通过侦听TCP端口110开始POP3服务,当客户主机需要使用服务时,它将与服务器主机建立TCP连接。当连接建立后,POP3发送确认消息,客户和POP3服务器相互(分别)交换命令和响应。这一过程一直要持续到连接终止。

2 系统设计

该邮件系统由两个客户端程序组成,SMTP MAILER实现邮件和附件的发送,POP3 MAIL CHECKER用于登陆邮件服务器接受原始的邮件信息。

2.1 邮件发送端设计与实现

2.1.1发送端工作流程

下图是邮件发送流程图

2.1.2具体实现

发送邮件的功能主要由eMbedded Visual Basic下的WINSOCK控件实现WINSOCK即Windows Socket,是微软公司对Socket编程接口的集成。WINSOCK使用IP协议,同时支持TCP与UDP协议,在收发邮件这类基本网络数据通信的前提下,WINSOCK控件是最好的选择。

以A―H表示邮件发送的各部分设计:

A 在这个邮件程序中,首先要连接SMTP的邮件服务因此在cmdSend_Click()事件中最先实施的是moteHost = ServerIp连接设定的服务器主机

motePort = ServerPort 设定默认的端口。

B 然后开始构造邮件格式,定义字符串m_Date为发送日期,字符串mData为邮件头。语句m_Date = FormatDateTime(Date, [vbShortDate]) ", " FormatDateTime(Date, [vbLongDate]) " " FormatDateTime(Time, [vbLongTime]) "" " -0600" 定义了邮件的发送日期。

构造邮件标题 mData = "From:" Chr(32) strSendName vbCrLf _

"Date:" Chr(32) m_Date vbCrLf _

"X-Mailer: Harold Smtp Mailer V1.0" vbCrLf _

"To:" Chr(32) strReceiveName vbCrLf _

"Subject:" Chr(32) strSubject vbCrLf

这个典型的邮件标题包含了:发件人,发件日期,收件人,主题以及发送邮件的程序名称。

C 当邮件程序连上服务器后,进如下一步打开邮件对话,利用WINSOCK控件发送对话信息:ndData "HELO" " " calHostName vbCrLf

如果SMTP服务器没有返回“250” 应答码,则提示“Unable to establish transaction”.

D 由于现在的邮件服务器多采用ESMTP协议,因此需要客户端程序发送用户名与密码等认证信息,故在打开对话过后便进入“Authentication“过程,:

ndData "AUTH LOGIN" vbCrLf

If Not WaitForResponse("334", 10) Then

xt = "Unable to Connect with ESMTP server......"

ndData Encode(User) vbCrLf

ndData Encode(Pass) vbCrLf

在这里调用了自编的Encode函数并发送了经过BASE64编码的用户名与密码信息。

E 接着是发送发送方与接受方的地址:

ndData "MAIL FROM:" " " strFromMail vbCrLf ‘发送方

ndData "RCPT TO:" " " strToMail vbCrLf ‘接受方

F 下一步是发送消息体(针对不含附件的RFC822邮件):

ndData "DATA" vbCrLf ‘发送消息体

ndData mData vbCrLf ‘发送邮件标题

ndData strContent vbCrLf ‘发送正文

ndData "." vbCrLf ‘发送结束符

G 在发送邮件时做了附件的判断:

If st > 0 Then 如果附件列表非空则转入MIME邮件的构造。MIME邮件的标题部分与RFC822相同,但要扩充一些内容

ndData "MIME-Version:1.0" vbCrLf

ndData "Content-Type:multipart/mixed;" vbCrLf

ndData " boundary = Unique-Boundary" vbCrLf vbCrLf

ndData "[ Random garbage here ]" vbCrLf vbCrLf

ndData vbCrLf "--Unique-Boundary" vbCrLf

ndData "Content-type: text/plain;charset=US-ASCII" vbCrLf vbCrLf

ndData strContent vbCrLf vbCrLf

ndData "--Unique=Boundary" vbCrLf

ndData "Content-Type: multipart/parallel;boundary = Unique-Boundary-2" vbCrLf vbCrLf

ndData "--Unique=Boundary -2" vbCrLf

ndData "Content-Type: application/octest-stream;" vbCrLf

ndData "name =" strAttachname vbCrLf

ndData "Content-Transfer-Encoding:base64" vbCrLf

ndData "Content-Disposition:inline;" vbCrLf

这里附件也通过编码加入了邮件中。

H 最后结束邮件对话,返回信息:

ndData "QUIT" vbCrLf

xt = xt "Mail send success!"

2.2 邮件接受端的设计与实现

2.2.1 接收端工作流程

图3 接收端工作流程

2.2.2 功能实现

POP3的通信与SMTP一样,也可以通过Winsock来实现。该POP3邮件程序的过程如同POP3对话一样。POP3服务器的应答要比SMTP简单许多,其操作的应答状态码只有两个“+OK”表示成功,“+ERR”表示失败。具体细节不再赘述。

3 软件模块功能测试

为了评估电子邮件系统的两个客户端程序的实际可用性,必须对其系统的各个模块进行测试。本测试所采用的是微软开发的POCKET PC2002 for Windows SDK程序包。

3.1 邮件发送客户端的测试

为了测试邮件发送系统的功效,可在已配置网络的模拟器上载入邮件发送程序,使其工作在虚拟机的操作系统中。

配置好SMTP服务器资料与ESMTP所需的认证信息后,发送一封简单的RFC822电子邮件到对方信箱中,成功发送。同样的方式,测试发送MIME邮件,得到如下测试结果:

图4 发送端测试结果

3.2 邮件接收客户端的测试

同邮件发送客户端一样,采用同样的网络设置,载入程序,登入网络。先选择POP3的邮件服务器地址,设定用户信息与密码,确认后获得基础的认证,并传回邮箱中信件的数量与大小统计。经测试收到了预期的效果。

以上两个程序的测试都是在网络环境下进行的,如果网络连接不正常或其他原因导致邮件的收发不成功,在程序设计的出错处理中已经有所考虑。

4 结语

与网络结合已成为所有信息产品的发展趋势,随着PDA等嵌入式系统的日益普及以及无线互联技术(802.11B)的发展,利用PDA实现掌上电脑与台式机间相互传递电子邮件,已经成为一种结合时尚和便利于一身的通信手段。作者设计实现的基于Windows CE的嵌入式电子邮件系统,为实现移动设备之间邮件传输作了良好的尝试。

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