CC2541蓝牙BLE4.0主从透传工程

.前言

　　小弟初来乍到，这是小弟的第一篇博客，暂时还在上学，没有什么工作经验，本篇博客主要记录我在这几天学习BLE协议协议栈的一点心得体会，并用一个主从透传的实验来记录过程，如有错误之处，还望各位大佬多多包涵

二.工程环境

 

• CC2541核心板 * 2 
• CC Debugger * 1
• USB转TTL串口模块 * 2
• BLE-1.4.2协议栈
• IAR For 8051 10.20.1
• 脑子+核桃仁

 

三.实验过程

　　1.简介

　　　　说简单点就是，低功耗(号称一颗纽扣电池用一年，没量过我也不晓得)，然后可以用主机和从机数据传输(废话)。

　　2.工程说明

　　　　　本次工程是主从透传实验，也就是两块CC2541的板子通过USB-TTL连接到PC，PC打开两个串口助手，且一个串口助手发送的信息可以被另一个串口助手接收到，这就叫串口透传(大神绕道)。

　　　　　BLE4.0是TI公司在OSAL这个系统上开发的一款协议栈，已经将底层的一些操作全部封装成Lib库，用户是看不到底层的，我们只需要大致了解以及学会使用就可以了。

　　　　　本博客不讲原理，只讲实际。

　　 3.从机协议栈配置

　　　　首先要打开一个BLE的例程(当然你得先装好BLE的协议栈和IAR，IAR的版本不限制，这个自行百度吧)，如下图所示：

 

没啥讲究，双击打开，粗暴点.....

这个工程是从机的工程

如果使用的是高版本的IAR，请打开工程后选择如下图所示的最上面的一行，右击----Option-----General Opyions-----Number of  Virtual修改为8，否则会出现编译错误。

首先我们了解一下特征，特征值这些玩意儿

在蓝牙BLE中做一个不恰当的比喻，有两个人，路人甲和路人乙，路人甲前面有n个篓子，比如4个吧，然后路人乙可以拿篓子里的东西或者向篓子里放东西，

但路人甲有规定

　　　　　　　　第一个篓子只能拿不能放

　　　　　　　　第二个篓子能拿能放

　　　　　　　　第三个篓子不能拿只能放

　　　　　　　　第四个篓子不太一样，路人甲自己放东西进去后，他会通知路人乙里边放了什么东西，路人乙只能放，不能主动拿。

以上两个人，路人乙代表是蓝牙通讯中的主机，或者叫客户端

　　　　　　路人甲代表的是蓝牙通讯中的从机，或者叫服务器

以上4个篓子，每个篓子代表一个特征

　　　　　　　篓子里的东西代表的就是特征值，也就是每个特征的数据，

　　　　　　　路人甲的规定(能拿，能放，能够通知路人乙有什么东西)就代表了特征的属性(可写，可读，可通知)

所以，一个特征由特征值，属性等一些东西组成，而一个BLE从机可以有几个特征

这个不恰当的比喻大致就简单的描述了一下蓝牙BLE通讯的内容。

好，那么我们开始为从机添加一个篓子，也就是一个特征(TI给的协议栈例程里本身就有5个特征值，我们自己再添加一个)

添加数据一般在GATT层，也就是simpleGATTprofile.c文件里增加特征(此文件在IAR左边的文件树里的Profile文件夹下)

 

首先添加特征的UUID和数据的容量，通俗的讲就是篓子的编号和篓子最多能放多少东西(不理解的话不要紧，往后慢慢就懂了，先定义了就是)，还有我使用的是Visual Studio，看代码修改代码方便一点，贴的图不大一样，你们用IAR一样修改，不用管。

接下来，进入到simpleGATTprofile.c，增加UUID的变量，直接复制上边Characteristic 5 UUID就可以，然后粘贴，改一下就好(方便)

在接下来，我们添加属性，下图我们可以看到，

1.我们Char6的属性，权限是GATT_PROP_NOTIFY | GATT_PROP_WRITE即可通知，可写(也就是路人乙可以向篓子里放东西，路人甲可以通知路人乙，篓子里有哪些东西)(专业点：主机可以往特征值里写入数据，不能主动读取数据，从机可以随时通知主机，我这个特征的特征值是啥，当然主机要获得通知，必须打开从机的通知开关，这个下面会讲，暂时不管)

2.我们的char6特征的特征值是多少，即篓子里最大能放多少东西

static uint8 simpleProfileChar6[SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN] = { 0 };

也就是说CHAR6这个特征内定义了一个数组，数组长度我们开头定义了是10，就是说篓子的容量就是10个字节；

3.static gattCharCfg_t *simpleProfileChar6Config，这个比较特殊，只要特征是可通知的，也就是GATT_PROP_NOTIFY ，那么必须要这一个变量，里边保存了通知开关的状态，入打开了通知或关闭通知。

4.就是个名字

下面我们把属性添加进属性表里，属性表其实是一个数组，我们在下图添加了4个数组元素，那么我们就要先把数组的元素个数改一下，我们加了4个，所以改成17+4=21，这四个属性拷贝上面的，然后复制下来再修改就好了，这里用的GATT_PERMIT别看错了，这里就不说了，就是把刚刚定义的那些属性加入到一张表里，就这样

 

 

 接下来修改SimpleProfile_SetParameter函数，这个函数的作用是写入特征值(只有从机有，从机可以随时读写所有特征值)

怎么修改，在case sIMPLEPROFILE_CHAR5这一块操作下面添加CHAR6的操作，如下图所示，注释写好了。

 接下来修改SimpleProfile_GetParameter，这个函数的作用就是从机获取指定特征的特征值，这个就没啥好说的，一目了然。

接下来是两个回调函数，一个读回调，一个写回调，也就是说，主机向从机的特征中写入数据，那么从机会马上跳进写入的回调函数，主机读取从机的特征值，从机就马上跳进读回调函数，就是这样

第一个，读回调函数：添加一个case是CHAR6的，如下图红框所示，直接照搬上面CHAR5的，改个数字，完事儿，置于哪里把数据发送给主机的一会儿说(这个是协议栈自动发给主机的，不需要我们写什么代码，只要把数据放到pValue中就行了)

第二个，写回调函数：在函数中再加一个case，CHAR6的，如下图，作用就是，主机要写入从机的特征值，这个函数会被调用，然后由这个函数，将主机发来的数据拷贝到从机本身的特征值中(当然你也可以有骚操作，就不写入特征值，直接对数据进行骚操作)

好的，到这里，GATT层已经写完了

下面就是应用层的修改了，例程的应用层源文件是simpleBLEPeripheral.c

一进去就先看SimpleBLEPeripheral_Init，很明显，初始化函数，是OSAL系统来后，应用层第一个调用的函数，初始化，这里修改的东西不多，就一个串口初始化，和特征值初始化，很简单，不废话贴图

串口初始化：UART_CB是串口接收到数据后的回调函数

我们来看看NPI_InitTransport的实现，这里也需要修改一些东西：

在npi.c文件中，我们需要修改波特率和关闭流控，两个宏定义改成右边这样就好了，波特率115200，流控FALSE

 

，再看下图，BLE的串口使用的是DMA+超时(其实我不大确定)，所以，判断一下event&HAL_UART_TIMEOUT看看是不是接收到数据了，如果收到了，使用OSAL提供的发起事件函数启动发送数据的事件，再往下看事件

 这个就是刚刚回调中发送的事件在uint16 SimpleBLEPeripheral_ProcessEvent(uint8 task_id, uint16 events)函数中

大致做了以下几个事情：①用NPI_RxBufLen读取串口缓存区内的收到的数据长度，如果有数据就使用NPI_ReadTransport读取数据到定义的数组内，然后通过SimpleProfile_SetParameter写入CHAR6的特征值，然后回到上面这个函数的实现那里看看，是不是会将写入的数用通知发送给主机？这样子是不是就顺理成章了？(当然如果主机没有打开从机的通知，这里就只是写入特征值，不会通知特征值给主机)

 

好了，到这里，我们就实现了，我们PC通过串口写数据给CC2541从机，然后从机将数据发送给主机的过程

我们还需要在用户层对主机发来的数据进行一些处理，也就是将主机数据打印到串口，实现透传

我们已经修改过了GATT层的回调，但GATT层的回调并不是最后的回调函数，调用玩GATT层的回调函数后，会继续回调应用层的一个回调函数：static void simpleProfileChangeCB( uint8 paramID ）

我们应用层的操作都在这里，很明显TI的例程已经写了几个，我们不去管它，粗暴的添加一个CHAR6，做了什么呢？

首先SimpleProfile_GetParameter(SIMPLEPROFILE_CHAR6, Char6Buff);这个GATT层的函数已经在前面实现过了，很明显获得CHAR6的特征值，保存到Char6Buff里，

然后NPI_WriteTransport(Char6Buff, strlen(Char6Buff));，把数据发送到串口，完成了，这就好了，主机发过来数据直接传到串口。

到这儿我们完成了主机发来的CHAR6数据转发到串口的任务。

 

 

 

最后，我们还需要添加一点点小配置，我不确定不配置会不会有什么影响，但最好还是配置吧，不多

在simpleGATTprofile.c中，初始化通知吧......两个红框，模仿char4的写就是了

还有一个处理主机发来的打开通知的请求，这个case在GATT层的写回调函数里simpleProfile_WriteAttrCB，收到主机请求打开通知是，调用函数打开通知开关，就好了，这一段是必须的，

 

 

全部完成，最后编译前还需要修改一些东西，IAR的配置，加上HAL_UART=TRUE还有在低功耗POWER_SAVING前加个x，也就是宏定义的是xPOWER_SAVING，而不是POWER_SAVING，也就不会进去低功耗，你前面加个a，abcd,123都随意。

最后，编译，下载，手机下个fastBLE调试吧

 然后主机的程序，稍等

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