[置顶] TI BLE协议栈软件框架分析

看源代码的时候，一般都是从整个代码的入口处开始，TI  BLE 协议栈源码也不例外。它的入口main()函数就是整个程序的入口，由系统上电时自动调用。

 

它主要做了以下几件事情：

（一）底层硬件初始化配置

（二）创建任务并初始化任务配置

（三）检测并执行有效的任务事件

 

Main() 函数源码如下：

一：底层硬件初始化设置

75行，设置系统时钟，使能内存缓冲功能。

78行，关中断，刚启动时，系统运行不稳定，一般会首先关中断。

81行，硬件相关的I/O 口配置。

84行，初始化mcu 内部的flash。

92行，开中断，当系统运行到这里的时候，状态已经很稳定，可以将中断打开。

95行，I/O功能配置，及设置按键回调函数指针。

98行，配置省电模式。

 

二：创建任务并初始化任务配置

89行，最主要的功能就是给创建所有的任务。

 

三：检测并执行有效的任务事件

 

102行，此函数是整个程序运行的核心，一旦进入，就循环执行所有的任务，永远不会结束。

 

 

 

下面分别列出这3个部分的主要源代码，并以按键KEY的配置为线索进行分析：

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一：底层硬件初始化设置

a.        HalDriverInit() 主要是硬件抽象层初始化，配置PIN脚的工作模式。

比如ADC，UART，KEY，LCD等。

147行，HalKeyInit()是按键I/O配置，下面以此举例说明：

211-223行，将相应的PIN配置为GPIO，输入模式。

226行，初始化按键回调函数指针pHalKeyProcessFunction为NULL。

此回调函数在程序中的作用是，当driver层检测到按键中断后，只需要调用回调函数指针即可，至于函数执行什么功能则完全由用户层自己决定，这样的做的好处是将用户层与driver层分离，提高代码的模块化及可操作特性。

 

b.        InitBoard( OB_READY )，配置KEY  GPIO的中断功能

126行，HalKeyConfig( OnboardKeyIntEnable, OnBoard_KeyCallback)此函数中配置中断使能，设置按键回调函数指针pHalKeyProcessFunction为OnBoard_KeyCallback。

OnBoard_KeyCallback()里面会继续调用函数OnBoard_SendKeys(),其功能是发送按键message给相应的任务。

 

硬件配置好后，只能说明硬件具备完成相应功能的条件，但是如何让它的功能实现，那就需要创建相应的应用程序来让硬件工作起来，这个程序就叫task，那task是如何创建的呢？

 

下面接着分析，如何创建task。

 

二：创建任务并初始化任务配置

 

前面讲过主函数main()89行osal_init_system(),主要功能是初始化系统设置，其中最重要的一个功能就是创建task，下面是创建task的源代码

 

122行，申请tasksEvents内存空间

123行，清零tasksEvents内存空间

126行，链路层task初始化

129行，硬件抽象层task初始化

132行，主机控制接口层task初始化

141行，逻辑链路控制及自适应协议层task初始化

144-156行，通用属性配置文件层task初始化

150行，安全管理层task初始化

159行，客户应用层task初始化

 

每个task 初始化时都会分配一个taskID，而且是从0 递增。

以Hal_Init(taskID++ )为例，从上面代码可以看出来，硬件抽象层的taskID值是1

 

92行，将task_id形参赋值给Hal_TaskID，故初始化后Hal_TaskID等于1

由于Hal_TaskID是定义为一个全局变量，因此，整个程序中，只要是与Hal_TaskID有关系的事情，都会交给Hal 层的task处理。

 

同样的道理，SimpleBLECentral_Init(taskID++)中会定义一个simpleBLETaskId，那么所有与simpleBLETaskId有关系的事情，也都会交给应用层任务函数处理。

 

 

那各层的任务函数是在哪里定义的呢？

在OSAL_simpleBLECentral.c文件中，定义了一个函数指针数组如下：

87行，Hal_ProcessEvent即为Hal层的任务处理函数指针，它是数组的第2个元素tasksArr[1]，也就是说如果程序中要调用Hal层任务，直接写语句“tasksArr[1]()；”

函数Hal_ProcessEvent()就会被执行了。

 

Task虽然被创建好了，但是task是要执行我们给它规定的功能的，那它是在哪里执行的呢？

接下来详细分析task 的执行的问题。

 

 

 

 

三：检测并执行有效的任务事件

 

系统中task 的执行，是由事件(evnet)来驱动的，程序会循环检测所有的task，如果发现某个task有新的event未被处理，那么这个task就会被调用。

 

osal_start_system()是整个程序的核心，里面是一个for死循环，不停调用函数osal_run_system()，它的实际功能就是不停检测是否有event产生，如果有event，就执行对应的task，请看源码：

1105行，定时器查询函数，它会检查所有的定时器，如果某个定时时间到达，就将相应的event 加入到tasksEvents[task_id]，这里task_id的值是添加定时器时设置好的，具体请看osal_set_event()函数代码。

1110-1115行，检查所有任务，是否有需要执行的event发生，并记录这个event的索引idx。

1117行，taskCnt 是系统添加的任务个数，也就是tasksArr[]数组中元素的个数。

1123行，保存当前任务的将要执行的所有event。

1124行，清除当前任务的所有event。

1127行，保存当前任务的idx，供系统自己使用。

1128行，根据当前任务索引idx，在指针数组tasksArr[]中寻址当前任务的函数指针，调用当前任务函数，处理其中一个event，处理完毕后，返回还未处理的event。

1132行，将未处理的event恢复给当前任务事件变量保存，等待下一次再处理，直至处理问所有的event。

 

 

 

总结：

 

本节只是讲解了协议栈的主体框架，协议栈只是一个基础平台，在不同的方案中，就有不同的应用功能，相应的就必须为应用添加不同的task来实现实际的功能。

 

通过本节讲解，添加一个task的基本步骤如下：

1.        在HAL层配置任务要用到的I/O 的属性（如果不涉及I/O操作，则可省略此步骤）

2.        在数组tasksArr[]中添加任务（task）处理函数

3.        在函数osalInitTasks()中初始化任务task

 

根据上面的步骤我们可以很容易创建一个task。但是，如果程序中没有产生task的事件(event)，task永远都不会运行。

 

这就有一个新的问题：event在什么情况下产生？它又是如何产生？

我们将在【事件和消息工作机制】一节中详细分解。