芯片nRF52840蓝牙的5．0远距离是怎么实现的？

2021-06-04 16:02

以上这段代码循环处理动态的向外广播气体传感器数据，
if（start＿adv＿flag ＝＝ 0xa5）这个变量是uart＿event＿handle 串口接收中断里进行赋值的，因为52840和气体传感器通过串口进行相连，当此变量等于0xa5时，说明传感器又发来数据了，

（void）sd＿ble＿gap＿adv＿stop（m＿advertising．adv＿handle）；这句的意思是停止当前的广播，
nrf＿uart＿disable（NRF＿UART0）；这句的意思是暂时关了串口中断，
advertising＿init（）；这句的意思是重新配置广播数据，其中就包含在uart＿event＿handle串口中断中接收的传感器数据。
advertising＿start（）；然后就开始新的广播。

2．核心函数详解1）advertising＿init（）

功能：此函数主要实现的是如何设置蓝牙的广播数据内容，

company＿identifier：代表的是厂商ID，可以自己随意设置
adv＿interval：表示的是广播间隔
adv＿duration：表示的是广播超时
ble＿adv＿primary＿phy：表示的是主广播物理通道
ble＿adv＿extended＿enabled ＝ true；表示的是开启蓝牙5．0扩展广播。

本次设置的是BLE＿GAP＿PHY＿CODED，即低速远距离编码模式。

ble＿adv＿secondary＿phy＝ BLE＿GAP＿PHY＿CODED 表示的是第二广播物理通道。

＊＠brief Function for initializing the Advertising functionality．

static void advertising＿init（void）
｛
uint32＿t err＿code；
ble＿advertising＿init＿t init；
memset（＆init， 0， sizeof（init））；
init．advdata．name＿type ＝ BLE＿ADVDATA＿FULL＿NAME；
init．advdata．include＿appearance ＝ false；
init．advdata．flags ＝ BLE＿GAP＿ADV＿FLAGS＿LE＿ONLY＿GENERAL＿DISC＿MODE；

m＿manuf＿data．company＿identifier ＝ company＿identifier；／／0xaa55；
m＿manuf＿data．data．size ＝ manuf＿data＿size；
m＿manuf＿data．data．p＿data ＝ manuf＿data；

init．advdata．p＿manuf＿specific＿data ＝＆m＿manuf＿data；
／／ init．srdata．uuids＿complete．uuid＿cnt ＝ sizeof（m＿adv＿uuids）／ sizeof（m＿adv＿uuids［0］）；
／／ init．srdata．uuids＿complete．p＿uuids ＝ m＿adv＿uuids；
init．config．ble＿adv＿fast＿enabled ＝ true；
init．config．ble＿adv＿fast＿interval ＝ adv＿interval；
init．config．ble＿adv＿fast＿timeout ＝ adv＿duration；
init．config．ble＿adv＿primary＿phy ＝ BLE＿GAP＿PHY＿CODED；／／BLE＿GAP＿PHY＿1MBPS；
init．config．ble＿adv＿secondary＿phy ＝ BLE＿GAP＿PHY＿CODED；／／BLE＿GAP＿PHY＿2MBPS；
init．config．ble＿adv＿extended＿enabled ＝ true；

init．evt＿handler ＝ on＿adv＿evt；
err＿code ＝ ble＿advertising＿init（＆m＿advertising，＆init）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
ble＿advertising＿conn＿cfg＿tag＿set（＆m＿advertising， APP＿BLE＿CONN＿CFG＿TAG）；
｝

设置完成后，就可以使用支持蓝牙5．0的智能手机使用nrf＿connectAPP进行扫描广播包，我们测试用的是华为Mate20，几乎支持蓝牙5．0的所有特性。

此函数主要设置的是蓝牙器件名，连接间隔和从机延时等等相关的参数，设置完成后，也可以使用nrf＿connect APP进行查看。

2）services＿init（）

功能：此函数实现的是蓝牙服务初始化，向蓝牙协议栈底层注册了nrf＿qwr＿error＿handler和nus＿data＿handler这两个回调函数，其中nus＿data＿handler是一个非常核心的函数，当52840接收到蓝牙数据时，此回调函数立即被调用，协议栈底层会上抛出应用数据的指针，以及数据的长度。

＊＠brief Function for initializing services that will be used by the application．

static 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）；
｝
3）nus＿data＿handler（）

功能：

函数里进行解析相关的功能。

具体如何解析由手机APP发送的数据格式决定，也就是开发者制定的应用层协议。

＊＠brief Function for handling the data from the Nordic UART Service．
＊
＊＠details This function will process the data received from the Nordic UART BLE Service and send
＊ it to the UART module．
＊
＊＠param［in］ p＿evt Nordic UART Service event．

＊＠snippet ［Handling the data received over BLE］
static void nus＿data＿handler（ble＿nus＿evt＿t ＊ p＿evt）
｛
if （p＿evt－＞type ＝＝ BLE＿NUS＿EVT＿RX＿DATA）
｛
uint32＿t err＿code；
NRF＿LOG＿DEBUG（＂Received data from BLE NUS． Writing data on UART．＂）；
NRF＿LOG＿HEXDUMP＿DEBUG（p＿evt－＞params．rx＿data．p＿data， p＿evt－＞params．rx＿data．length）；
for （uint32＿t i ＝ 0； i ＜ p＿evt－＞params．rx＿data．length； i＋＋）
｛
do
｛
err＿code ＝ app＿uart＿put（p＿evt－＞params．rx＿data．p＿data［i］）；
if （（err＿code ！＝ NRF＿SUCCESS）＆＆（err＿code ！＝ NRF＿ERROR＿BUSY））
｛
NRF＿LOG＿ERROR（＂Failed receiving NUS message． Error 0x％x．＂， err＿code）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
｝
｝ while （err＿code ＝＝ NRF＿ERROR＿BUSY）；
｝
if （p＿evt－＞params．rx＿data．p＿data［p＿evt－＞params．rx＿data．length － 1］＝＝＇＇）
｛
while （app＿uart＿put（＇＇）＝＝ NRF＿ERROR＿BUSY）；
｝
｝
｝
4） ble＿evt＿handler（）

功能：

此函数主要用来检测蓝牙的连接或断开等相关事件。

＊＠brief Function for handling BLE events．
＊
＊＠param［in］ p＿ble＿evt Bluetooth stack event．
＊＠param［in］ p＿context Unused．

static void ble＿evt＿handler（ble＿evt＿t const ＊ p＿ble＿evt， void ＊ p＿context）
｛
uint32＿t err＿code；
switch （p＿ble＿evt－＞header．evt＿id）
｛
case BLE＿GAP＿EVT＿CONNECTED：
NRF＿LOG＿INFO（＂Connected＂）；
err＿code ＝ bsp＿indication＿set（BSP＿INDICATE＿CONNECTED）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
m＿conn＿handle ＝ p＿ble＿evt－＞evt．gap＿evt．conn＿handle；
err＿code ＝ nrf＿ble＿qwr＿conn＿handle＿assign（＆m＿qwr， m＿conn＿handle）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
break；
case BLE＿GAP＿EVT＿DISCONNECTED：
NRF＿LOG＿INFO（＂Disconnected＂）；
／／ LED indication will be changed when advertising starts．
m＿conn＿handle ＝ BLE＿CONN＿HANDLE＿INVALID；
break；
case BLE＿GAP＿EVT＿PHY＿UPDATE＿REQUEST：
｛
NRF＿LOG＿DEBUG（＂PHY update request．＂）；
ble＿gap＿phys＿t const phys ＝
｛
．rx＿phys ＝ BLE＿GAP＿PHY＿AUTO，
．tx＿phys ＝ BLE＿GAP＿PHY＿AUTO，
｝；
err＿code ＝ sd＿ble＿gap＿phy＿update（p＿ble＿evt－＞evt．gap＿evt．conn＿handle，＆phys）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
｝ break；
case BLE＿GAP＿EVT＿SEC＿PARAMS＿REQUEST：
／／ Pairing not supported
err＿code ＝ sd＿ble＿gap＿sec＿params＿reply（m＿conn＿handle， BLE＿GAP＿SEC＿STATUS＿PAIRING＿NOT＿SUPP， NULL， NULL）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
break；
case BLE＿GATTS＿EVT＿SYS＿ATTR＿MISSING：
／／ No system attributes have been stored．
err＿code ＝ sd＿ble＿gatts＿sys＿attr＿set（m＿conn＿handle， NULL， 0， 0）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
break；
case BLE＿GATTC＿EVT＿TIMEOUT：
／／ Disconnect on GATT Client timeout event．
err＿code ＝ sd＿ble＿gap＿disconnect（p＿ble＿evt－＞evt．gattc＿evt．conn＿handle，
BLE＿HCI＿REMOTE＿USER＿TERMINATED＿CONNECTION）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
break；
case BLE＿GATTS＿EVT＿TIMEOUT：
／／ Disconnect on GATT Server timeout event．
err＿code ＝ sd＿ble＿gap＿disconnect（p＿ble＿evt－＞evt．gatts＿evt．conn＿handle，
BLE＿HCI＿REMOTE＿USER＿TERMINATED＿CONNECTION）；
APP＿ERROR＿CHECK（err＿code）；
break；
default：
／／ No implementation needed．
break；
｝
｝
5）uart＿event＿handle（）

功能：uart＿event＿handle也是一个常用的回调函数，在串口初始化时对协议栈底层进行注册，当52840串口接收到数据时，此回调函数立即被调用。

大家可以在里面添加解析串口命令相关的功能代码，其实完全可以把它当作STM32串口中断服务函数来用。

只是特别说明的是52840的串口设计得更强大一些，带有256字节的硬件FIFO BUFF，而且支持Easy DMA进行数据搬移，这大大的减轻了CPU 内核的负担，节省了功耗。

所谓Easy DMA就是串口专用的DMA，只是不能用来传输flash的数据。

＊＠brief Function for handling app＿uart events．
＊
＊＠details This function will receive a single character from the app＿uart module and append it to
＊ a string． The string will be be sent over BLE when the last character received was a
＊＇new line＇＇＇（hex 0x0A） or if the string has reached the maximum data length．

＊＠snippet ［Handling the data received over UART］
void uart＿event＿handle（app＿uart＿evt＿t ＊ p＿event）
｛
static uint8＿t data＿array［BLE＿NUS＿MAX＿DATA＿LEN］；
static uint8＿t index ＝ 0；
uint32＿t err＿code；
switch （p＿event－＞evt＿type）
｛
case APP＿UART＿DATA＿READY：
UNUSED＿VARIABLE（app＿uart＿get（＆data＿array［index］））；
if（data＿array［0］＝＝ 0xfa）
｛
index＋＋；
if（（data＿array［1］＝＝ 0x01）＆＆（data＿array［2］＞ 3）＆＆（index ＞＝ 12））
｛
if（data＿array［2］＞ 10）
｛
adv＿duration ＝ data＿array［2］＊ 19；
adv＿interval ＝ 320；
｝
else
｛
adv＿duration ＝ data＿array［2］＊ 9；
adv＿interval ＝ 160；
｝
company＿identifier ＝（（uint16＿t）＊（data＿array ＋ 3）＜＜ 8）｜＊（data＿array ＋ 4）；
memcpy（manuf＿data，data＿array ＋ 5，6）；
memset（data＿array，0，12）；
index ＝ 0；
start＿adv＿flag ＝ 0xa5；
｝
｝
if（index ＞＝ 12）
｛
memset（data＿array，0，12）；
index ＝ 0；
｝
break；
case APP＿UART＿COMMUNICATION＿ERROR：
APP＿ERROR＿HANDLER（p＿event－＞data．error＿communication）；
break；
case APP＿UART＿FIFO＿ERROR：
APP＿ERROR＿HANDLER（p＿event－＞data．error＿code）；
break；
default：
break；
｝
｝
void uart＿event＿handle（app＿uart＿evt＿t ＊ p＿event），这个函数是串口接收中断回调函数，由NRF串口底层驱动库上抛的，
APP＿UART＿DATA＿READY，表示串口数据已经准备好
UNUSED＿VARIABLE（app＿uart＿get（＆data＿array［index］））；表示读取串口数据，并放到数组data＿array，每读取一次，index＋1次，此中断回调函数，每收到一个字节，就会被调用一次。
if（data＿array［0］＝＝ 0xfa）解析协议传感器数据头，传感器串口发送过来的数据是以0xfa开头的，后面就是长度，传感器数据，和校验码。
adv＿duration代表广播数次数，具体广播多少次由传感器发送过来的数据指定的，一般是数据比较异常，广播次数就会比较多，
adv＿interval ＝ 320；这个是设置广播间隔，数值越大，越省电。company＿identifier表示公司ID，也会体现在广播数据内容里，手机APP可以观察到。
memcpy（manuf＿data，data＿array ＋ 5，6）；这句是提取数组里的传感器数据到manuf＿data里，然后广播初始化的时候会提取manuf＿data这个变量的数据，
start＿adv＿flag ＝ 0xa5；启动新的广播标致，主循环里会不断检查这个标致。
if（index ＞＝ 12） index ＝ 0；由于协议数据长度是12个字节，接收完成了，就要清0。