CSR867x学习笔记：SPP Server and Client
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1. 引言
两个通过SPP协议连接的蓝牙设备之间的数据通信如串口通信一般简单方便，遗憾的是ADK中并没有给出简单的例程，使很多初学者难以快速学会使用SPP协议。
本文给出SPP Server和Client的使能示例代码，并给出运行于matlab的Client端测试方法。
2. SPP简介
SPP是Serial Port Profile（串口配置文件）的缩写，其定义了使用蓝牙进行RS232（或类似）串行电缆仿真的设备应使用的协议和过程。简单来说就是在蓝牙设备之间建立虚拟的串口进行数据通信。
先来看一下SPP协议与其他协议之间的关系图：
从上图中可见SPP协议是很多协议的基础协议。蓝牙设备之间通过SDP协议发现彼此的SPP服务。无绳电话和对讲也利用了SPP协议。
接下来看一下协议模型：
SPP协议需要SDP协议和RFCOMM协议作为支撑，分别负责服务的发现和数据的传输。在下文的示例代码中会有体现。通常我们将发起SPP连接请求的设备称为Client，接受SPP请求的设备称为Server。建立SPP连接的消息流如下：
3. VM工程中添加SPP协议
ADK中的SPP相关的代码路径如下：
- src\lib\spp_common\ spp server和spp client共用的代码
- src\lib\sppc\ spp client代码
- src\lib\spps\ spp server代码
VM project properties->build system->Libraries添加spps, sppc, spp_common，源代码中包含spps.h, sppc.h, spp_common.h头文件。
3.1. 启用SPP Server
需要启用SPP Server服务并创建消息处理函数：
/* 启用SPP服务 */
void sink_intercom_init(void)
{
ITC_DEBUG(("ITC %s\n", __func__));
intercom_task.handler = intercom_handle_message;
SppStartService(&intercom_task);
}
消息处理函数中对SPP Client发起的连接和断开请求作出响应：
/* SPP连接响应 */
case SPP_CONNECT_IND:
{
SPP_CONNECT_IND_T *m = (SPP_CONNECT_IND_T *)message;
ITC_DEBUG(("ITC: SPP_CONNECT_IND\n"));
intercom_server.addr = m->addr;
intercom_server.server_channel = m->server_channel;
intercom_server.sink = m->sink;
/* 响应Client设备的请求，payload size = 64 */
SppConnectResponse(&intercom_task,
&intercom_server.addr,
TRUE,
intercom_server.sink,
intercom_server.server_channel,
INTERCOM_SPP_MAX_PAYLOAD_SIZE);
}
break;
/* SPP断开响应 */
case SPP_DISCONNECT_IND:
{
SPP_DISCONNECT_IND_T *m = (SPP_DISCONNECT_IND_T *)message;
ITC_DEBUG(("ITC: SPP_DISCONNECT_IND\n"));
SppDisconnectResponse(m->spp);
}
break;
在收到SPP Client发来的消息后，原封不动地再发送给Client：
case SPP_MESSAGE_MORE_DATA:
{
/* Move data from source into message */
Source src = ((SPP_MESSAGE_MORE_DATA_T*)message)->source;
const uint8 *s = SourceMap(src);
uint16 len = SourceBoundary(src);
uint8 * spp_buf;
bool status;
uint16 claim_result;
spp_buf = SinkMap(intercom_server.sink);
claim_result = SinkClaim(intercom_server.sink, len);
if (claim_result == 0xFFFF)
{
SourceDrop(src, len);
return;
}
memmove (spp_buf+claim_result, s, len);
status = SinkFlush(intercom_server.sink, len);
ITC_DEBUG(("ITC: status %d", status));
SourceDrop(src, len);
}
break;
3.2. 启用SPP Client
SPP Client不需要注册SDP服务，只需向指定的蓝牙设备直接发起SPP请求：
SppConnectRequest(&bluedongleTask, &addr, 0, 0); /* 0代表默认参数 */
同时需要准备好处理SPP Client库发送给VM的消息：
/* SPP连接成功，保存sink留作发送数据时用 */
case SPP_CLIENT_CONNECT_CFM:
{
SPP_CLIENT_CONNECT_CFM_T *m = (SPP_CLIENT_CONNECT_CFM_T *) message;
/* bool success = m->status == spp_connect_success; */
spp_sink = m->sink;
BD_DEBUG(("BD: SPP_CLIENT_CONNECT_CFM: %u, payload size: %d\n", m->status, m->payload_size));
}
break;
/* 断开SPP响应 */
case SPP_DISCONNECT_IND:
{
SPP_DISCONNECT_IND_T *m = (SPP_DISCONNECT_IND_T *) message;
spp_sink = NULL;
BD_DEBUG(("BD: SPP_DISCONNECT_IND: %u\n", m->status));
SppDisconnectResponse(m->spp);
}
break;
处理接收到的SPP Server的数据：
case SPP_MESSAGE_MORE_DATA:
{
Source src = ((SPP_MESSAGE_MORE_DATA_T*)message)->source;
const uint8 *s = SourceMap(src);
uint16 len = SourceBoundary(src);
spp_server_data_process((const char *)s, len);
SourceDrop(src, len);
}
break;
我们可以在spp_server_data_process里添加程序以处理SPP Server发送来的数据，也可以将数据通过stream机制直接传送给DSP，作为两个蓝牙设备之间DSP数据的透传通道。
4. matlab环境验证SPP收发数据
matlab提供了两种工具可用来验证目标设备的SPP Server是否工作正常。一是虚拟串口，二是蓝牙SPP。
4.1. 虚拟串口
当蓝牙设备与PC机通过蓝牙适配器连接后，如果蓝牙设备支持SPP协议，PC机在扫描到此协议后会虚拟出串口：
此时我们需要在matlab中通过访问串口的方式与蓝牙设备建立通信：
spp_uart = serial('COM7'); % 获取串口句柄
fopen(spp_uart); % 打开串口
fwrite(spp_uart,'111'); % 发送字符串111
recv = fread(spp_uart,9); % 阻塞在此函数直到读取到9个字节
fprintf('%s\n',recv);
fclose(spp_uart); % 关闭串口
delete(spp_uart); % 删除句柄
此方式的优点是连接建立速度较快，缺点是有些设备不能在PC端虚拟出串口（如CSR8670）。
4.2. 蓝牙SPP
matlab支持通过调用蓝牙SPP连接蓝牙设备的SPP Server，此方式支持不能正常枚举出虚拟串口的蓝牙设备，前提是用户已经知道目标设备的SPP server channel并已与其完成配对。示例代码如下：
r=instrhwinfo('Bluetooth'); % 搜索附近的蓝牙设备
d=r.RemoteNames; % 获取这些设备的名称
[m,n] = listdlg('PromptString','Select Your Bluetooth device:','SelectionMode','single','ListString',d); % 列表选择目标蓝牙设备
dn=cell2mat(d(m));
dev = Bluetooth(dn, 2) % 通过SPP server channel(此处是2)获取目标蓝牙设备的SPP连接句柄
fopen(dev); % 建立蓝牙SPP连接
fwrite(dev,'1'); % 发送字符1
fread(dev, 5); % 阻塞等待接收满5字节数据
fclose(dev); % 断开蓝牙SPP连接
5. 总结
在掌握了SPP Server和Client的使能和验证方法后，可以基于SPP协议定制上层协议，开发各种独特应用。这里要注意SPP协议在与安卓设备通信时不受限制，但与iOS设备通信的前提条件是蓝牙设备支持MFi协议。此处可见苹果对任何能够穿透iOS操作系统直达应用的连接技术都是严格管控的，明面上是增加系统稳定性，实质是通过切断客户与终端用户的直接联系，强收过路费。
6. 参考文档
- Serial Port Profile.pdf