NRF52832学习笔记（25） |
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NRF52832学习笔记（25）
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一、简介
图中，主从数据发送的数据包TX和RX表示方向性的数据通道，也就是蓝牙的空中属性，空中操作事件都是采用蓝牙操作句柄进行的，因为句柄能够唯一表示各个属性。空中特性的性质包括： 主机RX 从机TX 方向： 通知：从机端上传数据给主机，不需要主机回复一个响应指示：从机端上传数据给主机，需要主机端发一个确认给服务器通知和指示之间不同之处在于指示有应用层上的确认，而通知没有。 主机TX 从机RX 方向： 写没有回应的写读Client Characteristic Configuration Descriptor（CCCD） 是客户端特征配置描述符。当主机向CCCD中写入0x0001，此时使能notify；当写入0x0000时，此时禁止notify。 在nordic的协议栈当中，他的这个notify使能是交给用户自己处理的，也是说即便主机没有向cccd中写入0x0001去使能notify，我们同样可以直接利用notify去发送数据，只能这样不符合规范。 二、主机端 2.1 主机设备流程 扫描符合我们连接过滤要求的从机设备成功连接我们的从机设备，并且更新连接参数和 MTU发现服务成功使用了从机服务的 notify 功能 2.2 主机客户端声明首先，在 main 主函数里，服务的初始化函数 lbs_c_init()，它的主要工作就是对客户端进行初始化，并声明一个LED服务客户端事件回调函数 lbs_c_evt_handler。 /**@brief LED Button client initialization. */ static void lbs_c_init(void) { ret_code_t err_code; ble_lbs_c_init_t lbs_c_init_obj; lbs_c_init_obj.evt_handler = lbs_c_evt_handler; err_code = ble_lbs_c_init(&m_ble_lbs_c, &lbs_c_init_obj); APP_ERROR_CHECK(err_code); } 2.3 主机客户端事件处理成功发现服务的事件 BLE_LBS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE，里面首先还是调用 ble_lbs_c_handles_assign 函数将获取的句柄值和我们 m_ble_lbs_c 实例绑定起来。然后就去调用 ble_lbs_c_button_notif_enable 函数去使能从机的 notify 功能。 /**@brief Handles events coming from the LED Button central module. */ static void lbs_c_evt_handler(ble_lbs_c_t * p_lbs_c, ble_lbs_c_evt_t * p_lbs_c_evt) { switch (p_lbs_c_evt->evt_type) { case BLE_LBS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE: { ret_code_t err_code; err_code = ble_lbs_c_handles_assign(&m_ble_lbs_c, p_lbs_c_evt->conn_handle, &p_lbs_c_evt->params.peer_db); NRF_LOG_INFO("LED Button service discovered on conn_handle 0x%x.", p_lbs_c_evt->conn_handle); err_code = app_button_enable(); APP_ERROR_CHECK(err_code); // LED Button service discovered. Enable notification of Button. err_code = ble_lbs_c_button_notif_enable(p_lbs_c); APP_ERROR_CHECK(err_code); } break; // BLE_LBS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE case BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION: { NRF_LOG_INFO("Button state changed on peer to 0x%x.", p_lbs_c_evt->params.button.button_state); if (p_lbs_c_evt->params.button.button_state) { bsp_board_led_on(LEDBUTTON_LED); } else { bsp_board_led_off(LEDBUTTON_LED); } } break; // BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION default: // No implementation needed. break; } } 2.4 主机客户端使能通知使能 notify 的函数的代码，其实就是一个 write 功能，不过不是向 handle_value 去发送数据，而是向 cccd_handle 去发送了一个 0x01（BLE_GATT_HVX_NOTIFICATION），0x00 的数据。 uint32_t ble_lbs_c_button_notif_enable(ble_lbs_c_t * p_ble_lbs_c) { VERIFY_PARAM_NOT_NULL(p_ble_lbs_c); if (p_ble_lbs_c->conn_handle == BLE_CONN_HANDLE_INVALID) { return NRF_ERROR_INVALID_STATE; } return cccd_configure(p_ble_lbs_c->conn_handle, p_ble_lbs_c->peer_lbs_db.button_cccd_handle, true); } /**@brief Function for configuring the CCCD. * * @param[in] conn_handle The connection handle on which to configure the CCCD. * @param[in] handle_cccd The handle of the CCCD to be configured. * @param[in] enable Whether to enable or disable the CCCD. * * @return NRF_SUCCESS if the CCCD configure was successfully sent to the peer. */ static uint32_t cccd_configure(uint16_t conn_handle, uint16_t handle_cccd, bool enable) { NRF_LOG_DEBUG("Configuring CCCD. CCCD Handle = %d, Connection Handle = %d", handle_cccd,conn_handle); tx_message_t * p_msg; uint16_t cccd_val = enable ? BLE_GATT_HVX_NOTIFICATION : 0; // 是否是写CCCD p_msg = &m_tx_buffer[m_tx_insert_index++]; m_tx_insert_index &= TX_BUFFER_MASK; p_msg->req.write_req.gattc_params.handle = handle_cccd; p_msg->req.write_req.gattc_params.len = 2;//WRITE_MESSAGE_LENGTH; p_msg->req.write_req.gattc_params.p_value = p_msg->req.write_req.gattc_value; // 要写的值 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->req.write_req.gattc_value[0] = LSB_16(cccd_val); p_msg->req.write_req.gattc_value[1] = MSB_16(cccd_val); p_msg->conn_handle = conn_handle; p_msg->type = WRITE_REQ; tx_buffer_process(); return NRF_SUCCESS; } 2.5 接收从机数据处理接收从机数据的处理部分，首先是看到 ble_lbs_c_on_ble_evt 函数，这个函数在我们调用 BLE_LBS_C_DEF(m_lbs_c); 注册实例的时候，就已经创建好了，用于接收底层的 softdevice 的消息返回。 我们看下其中的 BLE_GATTC_EVT_HVX（Handle Value Notification or Indication event） 事件，在这个事件下我们接收到从机发送给我们的数据。 void ble_lbs_c_on_ble_evt(ble_evt_t const * p_ble_evt, void * p_context) { if ((p_context == NULL) || (p_ble_evt == NULL)) { return; } ble_lbs_c_t * p_ble_lbs_c = (ble_lbs_c_t *)p_context; switch (p_ble_evt->header.evt_id) // 解析发过来的事件ID { case BLE_GATTC_EVT_HVX: // 接收从机通知 on_hvx(p_ble_lbs_c, p_ble_evt); // 设置触发RX操作事件，接收蓝牙数据 break; case BLE_GATTC_EVT_WRITE_RSP: // 写从机 on_write_rsp(p_ble_lbs_c, p_ble_evt); break; case BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED: // 断开连接 on_disconnected(p_ble_lbs_c, p_ble_evt); break; default: break; } }对于接收到的从机数据的处理，首先还是一样的，我们需要判断一下数据的来源是不是我们 button_handle。当确认都是正确的，然后我们将接收的数据复制给 ble_lbs_c_evt_t，然后通过它的回调上传到我们的 main 文件中，携带的事件ID为 BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION。 /**@brief Function for handling Handle Value Notification received from the SoftDevice. * * @details This function will uses the Handle Value Notification received from the SoftDevice * and checks if it is a notification of Button state from the peer. If * it is, this function will decode the state of the button and send it to the * application. * * @param[in] p_ble_lbs_c Pointer to the Led Button Client structure. * @param[in] p_ble_evt Pointer to the BLE event received. */ static void on_hvx(ble_lbs_c_t * p_ble_lbs_c, ble_evt_t const * p_ble_evt) { // Check if the event is on the link for this instance if (p_ble_lbs_c->conn_handle != p_ble_evt->evt.gattc_evt.conn_handle) { return; } // Check if this is a Button notification. if ( p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.handle == p_ble_lbs_c->peer_lbs_db.button_handle) { if (p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.len > 0) { ble_lbs_c_evt_t ble_lbs_c_evt; ble_lbs_c_evt.evt_type = BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION; // 触发TX操作，接收从机上传数据 ble_lbs_c_evt.conn_handle = p_ble_lbs_c->conn_handle; ble_lbs_c_evt.params.button.button_state = p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.data[0]; ble_lbs_c_evt.data.size = p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.len; // 数据长度 uint8_t temp[p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.len]; memcpy(temp, p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.data, p_ble_evt->evt.gattc_evt.params.hvx.len); ble_lbs_c_evt.data.p_data = temp; // 数据 p_ble_lbs_c->evt_handler(p_ble_lbs_c, &ble_lbs_c_evt); } } }接下来返回到我们的 main 文件中，我们在 lbs_c_evt_handler 回调中可以看到BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION 事件的处理，我们将接收到的从机数据用于控制相应的LED灯点亮。 case BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION: { NRF_LOG_INFO("Button state changed on peer to 0x%x.", p_lbs_c_evt->params.button.button_state); if (p_lbs_c_evt->params.button.button_state) { bsp_board_led_on(LEDBUTTON_LED); } else { bsp_board_led_off(LEDBUTTON_LED); } } break; 三、从机端 3.1 从机设备流程 开启广播被主机成功连接，并交互连接参数等待主机获取服务（一般主机成功获取服务的时间在0.5s~1s之间，这个时间仅供大家参考）等待主机成功使能notify功能从机给主机发送相应的notify数据包 3.2 初始化服务先看一下服务配置文件，首先还是注册一下服务，注册的服务句柄是 p_nus->service_handle。服务注册完成之后，我们注册按键的特征值，可以看到我们分别使能了按键的notify通知属性 （add_char_params.char_props.notify = 1;）。 这里我们需要注意的是下面的 cccd_write_access 参数被使能 SEC_OPEN uint32_t ble_nus_init(ble_nus_t * p_nus, ble_nus_init_t const * p_nus_init) { ret_code_t err_code; ble_uuid_t ble_uuid; ble_uuid128_t nus_base_uuid = NUS_BASE_UUID; ble_add_char_params_t add_char_params; VERIFY_PARAM_NOT_NULL(p_nus); VERIFY_PARAM_NOT_NULL(p_nus_init); // Initialize the service structure. p_nus->data_handler = p_nus_init->data_handler; /**@snippet [Adding proprietary Service to the SoftDevice] */ // Add a custom base UUID. err_code = sd_ble_uuid_vs_add(&nus_base_uuid, &p_nus->uuid_type); VERIFY_SUCCESS(err_code); ble_uuid.type = p_nus->uuid_type; ble_uuid.uuid = BLE_UUID_NUS_SERVICE; // Add the service. err_code = sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &ble_uuid, &p_nus->service_handle); /**@snippet [Adding proprietary Service to the SoftDevice] */ VERIFY_SUCCESS(err_code); // Add the RX Characteristic. memset(&add_char_params, 0, sizeof(add_char_params)); add_char_params.uuid = BLE_UUID_NUS_RX_CHARACTERISTIC; add_char_params.uuid_type = p_nus->uuid_type; add_char_params.max_len = BLE_NUS_MAX_RX_CHAR_LEN; add_char_params.init_len = sizeof(uint8_t); add_char_params.is_var_len = true; add_char_params.char_props.write = 1; add_char_params.char_props.write_wo_resp = 1; add_char_params.read_access = SEC_OPEN; add_char_params.write_access = SEC_OPEN; err_code = characteristic_add(p_nus->service_handle, &add_char_params, &p_nus->rx_handles); if (err_code != NRF_SUCCESS) { return err_code; } // Add the TX Characteristic. /**@snippet [Adding proprietary characteristic to the SoftDevice] */ memset(&add_char_params, 0, sizeof(add_char_params)); add_char_params.uuid = BLE_UUID_NUS_TX_CHARACTERISTIC; add_char_params.uuid_type = p_nus->uuid_type; add_char_params.max_len = BLE_NUS_MAX_TX_CHAR_LEN; add_char_params.init_len = sizeof(uint8_t); add_char_params.is_var_len = true; add_char_params.char_props.notify = 1; add_char_params.read_access = SEC_OPEN; add_char_params.write_access = SEC_OPEN; add_char_params.cccd_write_access = SEC_OPEN; return characteristic_add(p_nus->service_handle, &add_char_params, &p_nus->tx_handles); /**@snippet [Adding proprietary characteristic to the SoftDevice] */ } 3.3 接收通知使能在 BLE 事件处理的函数中，我们应该要处理 CCCD_Write 的数据的，所以在由 softdevice 返回消息的 ble_nus_on_ble_evt 函数中，我们需要处理一下BLE_GATTS_EVT_WRITE 事件。 void ble_nus_on_ble_evt(ble_evt_t const * p_ble_evt, void * p_context) { if ((p_context == NULL) || (p_ble_evt == NULL)) { return; } ble_nus_t * p_nus = (ble_nus_t *)p_context; switch (p_ble_evt->header.evt_id) { case BLE_GAP_EVT_CONNECTED: on_connect(p_nus, p_ble_evt); break; case BLE_GATTS_EVT_WRITE: on_write(p_nus, p_ble_evt); break; case BLE_GATTS_EVT_HVN_TX_COMPLETE: on_hvx_tx_complete(p_nus, p_ble_evt); break; default: // No implementation needed. break; } }在这个 on_write 函数中，我们接收到了主机发送过来的使能从机 notify 的数据，我们需要判断一下接收的数据的句柄是不是 cccd_handle，以及接收的数据长度是不是2字节（使能数据：01 00）。 /**@brief Function for handling a GATT write event from the SoftDevice. * * @details To provide the start_on_notify_cccd_handle functionality. * * @param[in] p_ble_evt Event from the SoftDevice. */ static void on_write(ble_evt_t const * p_ble_evt) { ble_gatts_evt_write_t const * p_evt_write = &p_ble_evt->evt.gatts_evt.params.write; // Check if this is the correct CCCD if ((p_evt_write->handle == m_conn_params_config.start_on_notify_cccd_handle) && (p_evt_write->len == 2)) { uint16_t conn_handle = p_ble_evt->evt.gap_evt.conn_handle; ble_conn_params_instance_t * p_instance = instance_get(conn_handle); if (p_instance != NULL) { // Check if this is a 'start notification' if (ble_srv_is_notification_enabled(p_evt_write->data)) { // Do connection parameter negotiation if necessary conn_params_negotiation(conn_handle, p_instance); } else { ret_code_t err_code; // Stop timer if running err_code = app_timer_stop(p_instance->timer_id); if (err_code != NRF_SUCCESS) { send_error_evt(err_code); } } } } } 3.4 从机发送notify数据首先我们一定要先判断一下是否已经 notify 使能，并且判断数据长度是否符合要求。 下面这个函数，就是我们 notify 发送数据的函数，他的参数我们只需要配置4个。 type 配置为 BLE_GATT_HVX_NOTIFICATION，代表是 notify 属性的数据；handle 我们需要配置为我们按键特征值的 value.handle，代表的是按键特征值的 Value这个列表的句柄；p_data 就是我们需要发送的数据；p_len 数据的长度。 uint32_t ble_nus_data_send(ble_nus_t * p_nus, uint8_t * p_data, uint16_t * p_length, uint16_t conn_handle) { ret_code_t err_code; ble_gatts_hvx_params_t hvx_params; ble_nus_client_context_t * p_client; VERIFY_PARAM_NOT_NULL(p_nus); err_code = blcm_link_ctx_get(p_nus->p_link_ctx_storage, conn_handle, (void *) &p_client); VERIFY_SUCCESS(err_code); if ((conn_handle == BLE_CONN_HANDLE_INVALID) || (p_client == NULL)) { return NRF_ERROR_NOT_FOUND; } if (!p_client->is_notification_enabled) { return NRF_ERROR_INVALID_STATE; } if (*p_length > BLE_NUS_MAX_DATA_LEN) { return NRF_ERROR_INVALID_PARAM; } memset(&hvx_params, 0, sizeof(hvx_params)); hvx_params.handle = p_nus->tx_handles.value_handle; hvx_params.p_data = p_data; hvx_params.p_len = p_length; hvx_params.type = BLE_GATT_HVX_NOTIFICATION; return sd_ble_gatts_hvx(conn_handle, &hvx_params); } 3.5 main.c首先我们还是需要添加一下服务初始化函数。 /**@brief Function for initializing services that will be used by the application. */ void services_init(void) { uint32_t err_code; ble_nus_init_t nus_init; nrf_ble_qwr_init_t qwr_init = {0}; // Initialize Queued Write Module. qwr_init.error_handler = nrf_qwr_error_handler; err_code = nrf_ble_qwr_init(&m_qwr, &qwr_init); APP_ERROR_CHECK(err_code); // Initialize NUS. memset(&nus_init, 0, sizeof(nus_init)); nus_init.data_handler = nus_data_handler; err_code = ble_nus_init(&m_nus, &nus_init); APP_ERROR_CHECK(err_code); }当有按键按下时，最终会将按键消息传递到这个回调中进行处理，我们根据按键触发的消息，对相应的 buf 值进行修改，最后调用 ble_btn_data_send 函数将数据发送给主机。 //****************************************************************** // fn : btn_evt_handler_t // // brief : 按键触发回调函数 // // param : butState -> 当前的按键值 // // return : none void btn_evt_handler_t (uint8_t butState) { uint8_t buf[BTN_UUID_CHAR_LEN] = {0x01,0x01,0x01,0x01}; switch(butState) { case BUTTON_1: buf[0] = 0x00; break; case BUTTON_2: buf[1] = 0x00; break; case BUTTON_3: buf[2] = 0x00; break; case BUTTON_4: buf[3] = 0x00; break; default: break; } ble_nus_data_send(&m_nus, buf, BTN_UUID_CHAR_LEN, m_conn_handle); }• 由 Leung 写于 2020 年 9 月 7 日 • 参考：NRF52832DK协议栈实验——22 Notify属性服务实验 |
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