ble_stack_init();
蓝牙协议栈的初始化
--------------------------------ble_stack_init()-------------------------------------------------------------------------
uint32_t err_code;
// Initialize the SoftDevicehandler module.
SOFTDEVICE_HANDLER_INIT(NRF_CLOCK_LFCLKSRC_XTAL_20_PPM,false);
// Register with theSoftDevice handler module for BLE events.
err_code =softdevice_ble_evt_handler_set(ble_evt_dispatch);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
// Register with theSoftDevice handler module for System events.
err_code =softdevice_sys_evt_handler_set(sys_evt_dispatch);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
--------------------------------ble_stack_init()-------------------------------------------------------------------------
根据注释可以知道大概每个函数是做什么的。
2.1)SOFTDEVICE_HANDLER_INIT(NRF_CLOCK_LFCLKSRC_XTAL_20_PPM, false);
初始化SD处理模块,用于初始化时钟,内存等信息。需要关注的是
NRF_CLOCK_LFCLKSRC_XTAL_20_PPM
这是时钟参数,跟设置波特率一样,换相应的宏即可。
2.2) softdevice_ble_evt_handler_set(ble_evt_dispatch);
设置蓝牙事件处理,后面细讲。
2.3)softdevice_sys_evt_handler_set(sys_evt_dispatch);
设置系统事件处理。
接下来,看下
ble_evt_dispatch
具体的内容:
2.2.1)dm_ble_evt_handler(p_ble_evt);<----模块管理
2.2.2)client_handling_ble_evt_handler(p_ble_evt);
<---注册的服务处理
2.2.3) on_ble_evt(p_ble_evt);
<--蓝牙事件处理
大概的流程基本一致,就是事件处理,只是不同函数关注和处理的数据不同。以
on_ble_evt(p_ble_evt)
为例。
--------------------------------on_ble_evt(p_ble_evt)-----------------------------------------------------------------
switch (p_ble_evt->header.evt_id)
{
case BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT:
{
data_t adv_data;
data_t type_data;
// Initializeadvertisement report for parsing.
adv_data.p_data =p_ble_evt->evt.gap_evt.params.adv_report.data;
adv_data.data_len =p_ble_evt->evt.gap_evt.params.adv_report.dlen;
err_code =adv_report_parse(BLE_GAP_AD_TYPE_COMPLETE_LOCAL_NAME,
&adv_data,
&type_data);
if (err_code != NRF_SUCCESS)
{
// Compare shortlocal name in case complete name does not match.
err_code =adv_report_parse(BLE_GAP_AD_TYPE_SHORT_LOCAL_NAME,
&adv_data,
&type_data);
}
// Verify if short orcomplete name matches target.
if ((err_code ==NRF_SUCCESS) &&
(0 ==memcmp(TARGET_DEV_NAME,type_data.p_data,type_data.data_len)))
{
err_code =sd_ble_gap_scan_stop();
if (err_code !=NRF_SUCCESS)
{
APPL_LOG("[APPL]: Scan stop failed, reason %d\r\n", err_code);
}
err_code =sd_ble_gap_connect(&p_ble_evt->evt.gap_evt.params.adv_report.\
peer_addr,
&m_scan_param,
&m_connection_param);
if (err_code !=NRF_SUCCESS)
{
APPL_LOG("[APPL]: Connection Request Failed, reason %d\r\n",err_code);
}
}
break;
}
case BLE_GAP_EVT_TIMEOUT:
if(p_ble_evt->evt.gap_evt.params.timeout.src ==BLE_GAP_TIMEOUT_SRC_SCAN)
{
APPL_LOG("[APPL]: Scan Timedout.\r\n");
}
else if(p_ble_evt->evt.gap_evt.params.timeout.src == BLE_GAP_TIMEOUT_SRC_CONN)
{
APPL_LOG("[APPL]: Connection Request Timedout.\r\n");
}
break;
default:
break;
}
--------------------------------on_ble_evt(p_ble_evt)-----------------------------------------------------------------
就是一个switch事件,根据不同的事件类型处理做不同的事情。
如:
BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT
只要有设备进行广播,并且广播是可见的,而自身是扫描状态的话,就会进入这个事件。具体是将接收到的数据进行匹配,一旦匹配成功就关闭扫描并发送连接请求。其中,需要关注的是:
BLE_GAP_AD_TYPE_SHORT_LOCAL_NAME
这个宏。这是主从设备广播的数据匹配类型,在主从两端都需要进行设置。
此处再列举几个常见的宏定义,并加以大致的解释。(详细可以参考协议栈初始化中的其他函数。)
BLE_GAP_EVT_TIMEOUT
:
超时处理。
BLE_GATTC_EVT_WRITE_RSP
:
写请求回复。每当主机发送一次数据给从机,从机会回一个写事件的回复,当主机收到写事件的回复之后才能再次发送数据。
BLE_GATTC_EVT_HVX
:
收到数据。这个事件表示从机发送了数据到主机。
BLE_GAP_EVT_CONNECTED
:
连接成功。
BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED
:
断开连接。
BLE_GAP_EVT_SEC_PARAMS_REQUEST
:
从机请求连接参数
BLE_GAP_EVT_CONN_SEC_UPDATE:
从机请求更改连接参数
client_handling_init()
初始化客户端处理
--------------------------------client_handling_init()-----------------------------------------------------------------
uint32_t err_code;
uint32_t i;
ble_uuid128_t base_uuid = MULTILINK_PERIPHERAL_BASE_UUID;
err_code =sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &m_base_uuid_type);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
nrf_gpio_range_cfg_output(8, 15);
for (i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++)
{
m_client.state = IDLE;
}
m_client_count = 0;
db_discovery_init();
// Register with discovery module for thediscovery of the service.
ble_uuid_t uuid;
uuid.type = m_base_uuid_type;
uuid.uuid =MULTILINK_PERIPHERAL_SERVICE_UUID;
err_code =ble_db_discovery_register(&uuid,
db_discovery_evt_handler);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
--------------------------------client_handling_init()-----------------------------------------------------------------
这个函数用于注册服务以及特征,以及服务的处理。
其中
sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &m_base_uuid_type);用于16bit注册服务。
SIG规定了一套标准的uuid的规则,具体的uuid的规则和类型可以参考实例代码。
uuid.uuid= MULTILINK_PERIPHERAL_SERVICE_UUID;添加4bit服务,相当于起别名。
ble_db_discovery_register(&uuid,db_discovery_evt_handler);注册服务发现处理函数。
device_manager_init 设备管理处理化
这个函数用于初始化一些设备参数,如(扫描时间,扫描间隔,接收数据的大小等);不需要手动更改,相应的参数修改请在main中的宏定义中修改。
scan_start 启动扫描
这函数用于将前一个函数初始化的数据填入扫描函数中,并开始扫描,不需要手动更改。
至此,全部准备工作完毕,接来下主机就会进入循环的监听模式,当有相应的事件到来就会自动调用协议栈中相应的模块进行调度。
从机模块
从main说起以\nrf51822\Board\nrf6310\s120\experimental\ble_app_multilink_peripheral为例。与主机的工作流程类似(从main看起):初始化了参数之后,开启广播,然后就进入循环。只是从机需要初始化的东西有部分与主机会有些不同,其中led,buttons,gpio的内容非开发所需,此处忽略。此外,由于主从设备是配合使用的。ble_stack_init(); device_manager_init();这两个的初始化与主机的初始化基本一致,只是相应的处理方式和参数名定义会不同。需要查看差异的话,可以对比查看。(比如,从机会有广播包的事情处理,而主机则没有。)这里只对其他函数进行说明。
--------------------------------main-------------------------------------------------------------------------
int main(void)
{
ble_stack_init();
leds_init();
timers_init();
gpiote_init();
buttons_init();
device_manager_init();
gap_params_init();
advertising_init();
services_init();
advertising_start();
for (;;)
{
power_manage();
}
--------------------------------main-------------------------------------------------------------------------
接下来,具体看看各函数
gap_params_init();这个函数用于初始化所有的需要的GAP参数,如(设备名称,连接时间,超时时间等)。同样的,这个函数不需要修改,相应的参数需要在宏定义中修改。
advertising_init();这个函数用于初始化广播包。需要注意的有如下参数:
Flag:设备广播的可见范围,如有限可见,常可见等设置,详见宏定义的说明。
advdata.name_type:广播包中包含的设备名称类型,与主机端配套设置。如全名称,短名称,和不显示名称。
services_init();这个函数用于初始化服务,与主机端的client_handing对应。
--------------------------------
services_init()-----------------------------------------------------------
uint32_t err_code;
ble_uuid_t uuid;
ble_gatts_char_md_t char_md;
ble_gatts_attr_t attr;
ble_gatts_attr_md_t attr_md;
ble_gatts_attr_md_t cccd_md;
ble_gatts_attr_md_t char_ud_md;
uint16_t svc_test;
static uint8_t multilink_peripheral_data;
static uint8_t multilink_peripheral_ud[] ="Modifiable multilink_peripheral Data";
ble_uuid128_t base_uuid =MULTILINK_PERIPHERAL_BASE_UUID;
err_code =sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &m_base_uuid_type);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
uuid.type = m_base_uuid_type;
uuid.uuid = MULTILINK_PERIPHERAL_SERVICE_UUID;
err_code =sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &uuid,&svc_test);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
uuid.uuid = MULTILINK_PERIPHERAL_CHAR_UUID;
memset(&attr, 0,sizeof(ble_gatts_attr_t));
attr.p_uuid = &uuid;
attr.p_attr_md = &attr_md;
attr.max_len = 1;
attr.p_value = &multilink_peripheral_data;
attr.init_len = sizeof(multilink_peripheral_data);
memset(&attr_md, 0,sizeof(ble_gatts_attr_md_t));
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&attr_md.read_perm);
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_ENC_NO_MITM(&attr_md.write_perm);
attr_md.vloc = BLE_GATTS_VLOC_STACK;
attr_md.vlen = 0;
memset(&cccd_md, 0,sizeof(ble_gatts_attr_md_t));
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&cccd_md.read_perm);
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_ENC_NO_MITM(&cccd_md.write_perm);
cccd_md.vloc = BLE_GATTS_VLOC_STACK;
memset(&char_md, 0,sizeof(ble_gatts_char_md_t));
char_md.p_cccd_md = &cccd_md;
char_md.char_props.notify = 1;
char_md.char_props.indicate = 1;
char_md.char_props.read = 1;
char_md.char_props.write = 1;
char_md.char_ext_props.wr_aux = 1;
char_md.p_user_desc_md = &char_ud_md;
char_md.p_char_user_desc = multilink_peripheral_ud;
char_md.char_user_desc_size = (uint8_t)strlen((char*)multilink_peripheral_ud);
char_md.char_user_desc_max_size =(uint8_t)strlen((char *)multilink_peripheral_ud);
memset(&char_ud_md, 0,sizeof(ble_gatts_attr_md_t));
char_ud_md.vloc = BLE_GATTS_VLOC_STACK;
char_ud_md.vlen = 1;
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&char_ud_md.read_perm);
BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&char_ud_md.write_perm);
err_code =sd_ble_gatts_characteristic_add(BLE_GATT_HANDLE_INVALID,
&char_md,
&attr,
&m_char_handles);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
--------------------------------
services_init()-----------------------------------------------------------
需要注意如何添加一个服务,特征。
首先,添加一个服务到服务表中。这于主机的是一样的。
sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid,&m_base_uuid_type);
其次,将该服务设置为主服务列表当中。
sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY,&uuid, &svc_test);
再者,设置服务之后,需要在这个服务中添加相应的特征。
sd_ble_gatts_characteristic_add(BLE_GATT_HANDLE_INVALID,
&char_md,
&attr,
&m_char_handles);
需要说明的是,无论是服务,还是特征都有自己对应的属性,在注册之前都需要设置其对应的属性,这点在实例代码中已经有了很好的模板。有需要添加自己的服务或者特征都可以通过这个模板进行修改。
advertising_start();开始广播,这与主机的开始扫描是相对应的。设置广播类型,时间,超时时间等参数后开始广播。同样的,这个函数也不需要修改,修改的部分都在宏定义处修改。
至此,全部准备工作完毕,接来下从机就会进入循环的广播模式,当有相应的事件到来就会自动调用协议栈中相应的模块进行调度。
以串口的收发为例接下来,将以串口的收发为例。讲述具体数据的发送和接收。
Nrf51822的实例代码优点就是所有的函数均是模块化的。因此可以不加修改整个拷贝即可使用。
从机端:从机端的代码需要参考\Board\pca10001\s110\experimental\ble_app_uart的代码。
1) 调通串口。
发现从机端是没有设置串口代码的。因此需要先在从机端添加相应的串口初始化代码。这里需要用到的uart_init()代码。直接复制即可。
2) 串口中断函数
直接复制串口中断处理函数的代码void UART0_IRQHandler(void)。
看下中断处理函数做了些什么事情
-------------------------------- voidUART0_IRQHandler(void)---- -------------------------------------
{
static uint8_tdata_array[BLE_NUS_MAX_DATA_LEN];
static uint8_t index = 0;
uint32_t err_code;
/**@snippet [Handling the data receivedover UART] */
data_array[index] = simple_uart_get();
index++;
if ((data_array[index - 1] == '\n') ||(index >= (BLE_NUS_MAX_DATA_LEN - 1)))
{
err_code = ble_nus_send_string(&m_nus,data_array, index + 1);
if (err_code !=NRF_ERROR_INVALID_STATE)
{
APP_ERROR_CHECK(err_code);
}
index = 0;
}
/**@snippet [Handling the data receivedover UART] */
}
-------------------------------- voidUART0_IRQHandler(void)---- -------------------------------------
接收串口中的消息,当遇到回车或者字符数够了之后,将数据发送出去。
ble_nus_send_string(&m_nus,data_array, index + 1);这条语句中的m_nus的参数就是数据发送的句柄。会发现根本就没有对这个参数进行任何的设置,数据是发不出去的。因此要对这个参数进行相应的处理。这里就需要用到services_init()
3) services_init()
看下参考代码和从机的代码中services_init()的差异,会发现参考代码对该函数又进行了进一步的封装。其中就有对m_nus的操作。同样的。整个复制过来。(包括内部实现的函数)
这里需要记住注册了的服务的uuid和BLE_UUID_NUS_SERVICE。
同时注册的特征id:BLE_UUID_NUS_TX_CHARACTERISTIC,
BLE_UUID_NUS_RX_CHARACTERISTIC也需要记住。
这样发送的部分就已经做完了。
那么接收函数呢?
其实也已经做好了。在复制services_init()函数时,
nus_init.data_handler = nus_data_handler;
把接收数据的处理函数也已经添加进来了。这里只是把数据通过串口打印出来而已。并未做其他操作。
主机端:主机端的代码需要参考\Board\nrf6310\s120\experimental\ble_app_hrs_c的代码
串口中断函数。同样的。将参考代码的串口中断函数复制过来。同样是缺乏m_nus这个发送的句柄,因此这里也同样需要添加服务。此外,由于主从机发送数据所调用的函数不同。这里还需要修改ble_nus_send_string(&m_nus,data_array, index + 1)这个函数。修改后的内容如下,(参考\Board\nrf6310\s120\experimental\ble_app_uart_c中的tx_send()的代码。)
----------tx_send(ble_ecg_c_t* p_ble_ecg_c,char *str ,unsigned char len)------------
void tx_send(ble_ecg_c_t *p_ble_ecg_c,char *str ,unsigned char len){
tx_message_t * p_msg;
if (len > WRITE_MESSAGE_LENGTH) {
return ;
}
p_msg =&m_tx_buffer[m_tx_insert_index++];
m_tx_insert_index &= TX_BUFFER_MASK;
strncpy(p_msg->req.write_req.gattc_value,str,len);
p_msg->req.write_req.gattc_params.handle = p_ble_ecg_c->ecg_rx_handle;
p_msg->req.write_req.gattc_params.len = len;
p_msg->req.write_req.gattc_params.p_value = (uint8_t*)p_msg->req.write_req.gattc_value;
p_msg->req.write_req.gattc_params.offset = 0;
p_msg->req.write_req.gattc_params.write_op = BLE_GATT_OP_WRITE_REQ;
p_msg->conn_handle =p_ble_ecg_c->conn_handle;
p_msg->type = WRITE_REQ;
tx_buffer_process();
}
----------tx_send(ble_ecg_c_t* p_ble_ecg_c,char *str ,unsigned char len)------------
1) 参考hrs_c_init()函数添加新的服务。
-------------------------------- hrs_c_init()-----------------------------------------
static voidhrs_c_init(void)
{
ble_hrs_c_init_t hrs_c_init_obj;
hrs_c_init_obj.evt_handler =hrs_c_evt_handler;
uint32_t err_code = ble_hrs_c_init(&m_ble_hrs_c,&hrs_c_init_obj);
APP_ERROR_CHECK(err_code);
}
-------------------------------- hrs_c_init()-----------------------------------------
修改部分:
1.(建议,非必须)将所有hrs相关的单词(包括文件名,宏定义,函数名,变量名等)改掉。
2. hrs_c_evt_handler这个函数是数据接收的实现函数。
3. ble_hrs_c_init(&m_ble_hrs_c, &hrs_c_init_obj)中m_ble_hrs_c这个参数的名称必须与串口中断中的m_nus这个参数必须是同一参数,具体起什么名字自己定一个全局变量即可。
4.修改ble_hrs_c_init()
---------------------------------- ble_hrs_c_init()------------------------------------------------
uint32_tble_hrs_c_init(ble_hrs_c_t * p_ble_hrs_c, ble_hrs_c_init_t * p_ble_hrs_c_init)
{
if ((p_ble_hrs_c == NULL) ||(p_ble_hrs_c_init == NULL))
{
return NRF_ERROR_NULL;
}
ble_uuid_t hrs_uuid;
hrs_uuid.type = BLE_UUID_TYPE_BLE;
hrs_uuid.uuid = BLE_UUID_HEART_RATE_SERVICE;
mp_ble_hrs_c = p_ble_hrs_c;
mp_ble_hrs_c->evt_handler = p_ble_hrs_c_init->evt_handler;
mp_ble_hrs_c->conn_handle = BLE_CONN_HANDLE_INVALID;
mp_ble_hrs_c->hrm_cccd_handle =BLE_GATT_HANDLE_INVALID;
returnble_db_discovery_register(&hrs_uuid,
db_discover_evt_handler);
}
-------------------------------- ble_hrs_c_init()-----------------------------------------
会发现,这里并没有添加服务到服务表中。这里因为心率服务在SIG中已经定义好了。无需用户再进行添加。只需要根据需要再添加特征即可。
这里需要添加一个服务uuid。添加或修改如下代码:
ble_uuid128_t nus_base_uuid = {0x9E, 0xCA, 0xDC, 0x24,0x0E, 0xE5, 0xA9, 0xE0,
0x93,0xF3, 0xA3, 0xB5, 0x00, 0x00, 0x40, 0x6E};
mp_ble_hrs_c = p_ble_hrs_c;
err_code =sd_ble_uuid_vs_add(&nus_base_uuid, &m_base_uuid_type);
if (err_code != NRF_SUCCESS)
{
return err_code;
}
ble_uuid_t hrs_uuid;
hrs_uuid.type = m_base_uuid_type;
hrs_uuid.uuid = BLE_UUID_NUS_SERVICE;
需要注意的是,uuid必须与从机的uuid一致。BLE_UUID_NUS_SERVICE与从机的一致。这样才能确保主机能找到从机的服务。
再修改
db_discover_evt_handler
服务发现处理函数。
--------------------------------
db_discover_evt_handler-----------------------------------------
static voiddb_discover_evt_handler(ble_db_discovery_evt_t * p_evt)
{
// Check if the Heart Rate Service wasdiscovered.
if (p_evt->evt_type ==BLE_DB_DISCOVERY_COMPLETE
&&
p_evt->params.discovered_db.srv_uuid.uuid ==BLE_UUID_HEART_RATE_SERVICE
&&
p_evt->params.discovered_db.srv_uuid.type == BLE_UUID_TYPE_BLE)
{
mp_ble_hrs_c->conn_handle =p_evt->conn_handle;
// Find the CCCD Handle of the HeartRate Measurement characteristic.
uint8_t i;
for (i = 0; i params.discovered_db.char_count; i++)
{
if(p_evt->params.discovered_db.charateristics.characteristic.uuid.uuid
==
BLE_UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT_CHAR)
{
// Found Heart Ratecharacteristic. Store CCCD handle and break.
mp_ble_hrs_c->hrm_cccd_handle =
p_evt->params.discovered_db.charateristics.cccd_handle;
mp_ble_hrs_c->hrm_handle= p_evt->params.discovered_db.charateristics.characteristic.handle_value;
break;
}
}
LOG("[HRS_C]: Heart Rate Servicediscovered at peer.\r\n");
ble_hrs_c_evt_t evt;
evt.evt_type =BLE_HRS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE;
mp_ble_hrs_c->evt_handler(mp_ble_hrs_c, &evt);
}
}
--------------------------------
db_discover_evt_handler-----------------------------------------
这里是发现服务后的处理函数。先确保找到的是正确的服务。然后将服务里的特征与主机定义的特征进行匹配,匹配成功后获取相应的参数值。具体修改如下:
将
BLE_UUID_HEART_RATE_SERVICE换成
BLE_UUID_NUS_SERVICE
将
BLE_UUID_TYPE_BLE换成
m_base_uuid_type
将
BLE_UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT_CHAR换成
BLE_UUID_NUS_TX_CHARACTERISTIC,并仿照这块代码,添加一个
BLE_UUID_NUS_RX_CHARACTERISTIC的特征发现。
最后在蓝牙协议栈的初始化中,添加服务的处理事件。这里可以参考串口服务ble_nus_on_ble_evt中的代码。
--------------------------------ble_nus_on_ble_evt-----------------------------------------
void ble_nus_on_ble_evt(ble_nus_t * p_nus, ble_evt_t * p_ble_evt)
{
if ((p_nus == NULL) ||(p_ble_evt == NULL))
{
return;
}
switch(p_ble_evt->header.evt_id)
{
caseBLE_GAP_EVT_CONNECTED:
on_connect(p_nus,p_ble_evt);
break;
case BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED:
on_disconnect(p_nus,p_ble_evt);
break;
case BLE_GATTS_EVT_WRITE:
on_write(p_nus,p_ble_evt);
break;
caseBLE_GATTC_EVT_WRITE_RSP:
on_write_rsp(p_nus, p_ble_evt);
break;
default:
// No implementationneeded.
break;
}
}-------------------------------ble_nus_on_ble_evt-----------------------------------------
当有通知到来时,将会触发BLE_GATTS_EVT_WRITE,可以在这里将收到的数据通过串口打印出来。
至此,nrf51822的实例代码解析,以及如何添加自己的一个服务及特征,主从机的双向通讯全部解释完毕。当中的参数定义并没有加以补充。复制不同模块的函数时,要同时将参数、申明、宏定义等相关内容也一块复制过来。当然复制代码并不是直接复制,黏贴。而是在理解后参考着原代码修改成为自己的内容。