一、背景

1.1 GATT协议

GATT（Generic Attributes Profile）的缩写，中文是通用属性协议，是已连接的低功耗蓝牙设备之间进行通信的协议。

一旦两个设备建立起了连接，GATT 就开始起作用了，这也意味着，你必需完成前面的GAP协议。

GATT使用了 ATT（Attribute Protocol）协议，ATT 协议把 Service，Characteristic 对应的数据保存在一个查找表中，查找表使用 16bit ID 作为每一项的索引。

GATT定义的多层数据结构简要概括起来就是 服务（Service） 可以包含多个 特征（Characteristic），每个特征包含 属性（Properties） 和 值（Value），还可以包含多个 描述（Descriptor）。

1.2 属性协议（ATT）

属性协议层 负责数据检索，允许一个设备暴露一些数据块给其他设备，其他设备称之为“属性”。

在ATT环境中，展示属性的设备称之为服务器，与它配对的设备称之为客户端。链路层的主机从机和这里的服务器、客服端是两种概念，主设备既可以是服务器，也可以是客户端。从设备毅然。

1.3 GATT通信中角色

从GATT的角度来看，处于连接状态时的两个设备，它们各自充当两种角色中的一种：
服务端（Server）
包含被GATT客户端读取或写入的特征数据的设备。
客户端（Client）
从GATT服务器中读取数据或向GATT服务器写入数据的设备。

外围设备（从机）作为 GATT 服务端（Server），它维持了 ATT 的查找表以及 service 和 characteristic 的定义；

客户端和服务器的GATT角色独立于外围设备和中央设备的GAP角色。外围设备可以是GATT客户端或GATT服务器，中心可以是GATT客户端或GATT服务器。

二、配置读写特征值参数

2.1 发现服务和特征相关结构体

// GATT发现服务和特征时用
// discovery information
typedef struct
{
  discState_t discState;            // discovery state
  uint16_t svcStartHdl;             // service start handle
  uint16_t svcEndHdl;               // service end handle
  uint16_t charHdl;                 // characteristic handle
} discInfo_t;

// 连接句柄表
// entry to map index to connection handle and store address string for menu module
typedef struct
{
  uint16_t connHandle;              // connection handle of an active connection
  uint8_t strAddr[B_STR_ADDR_LEN];  // memory location for menu module to store address string
} connHandleMapEntry_t;

// pointer to allocate the connection handle map
static connHandleMapEntry_t *connHandleMap;

2.2 读写特征值相关变量

// Entity ID globally used to check for source and/or destination of messages
static ICall_EntityID selfEntity;

// Value to write
static uint8_t charVal = 0;

2.3 初始化GATT客户端

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role_init() 初始化多角色应用程序函数中，

/*==================================== 客户端 ====================================*/
// 初始化GATT客户端
VOID GATT_InitClient();

// 注册GATT 本地事件和ATT响应等待传输
GATT_RegisterForMsgs(selfEntity);

// 注册当前任务为GATT的notify和indicate的接收端
// 如果不注册，无法接收从机通过GATT_Notification发来的数据
GATT_RegisterForInd(selfEntity);

三、读取特征值

3.1 流程

建立连接，产生建立连接完成事件 GAP_LINK_ESTABLISHED_EVENT
↓
multi_role_startDiscovery() 开始发现
↓
multi_role_processGATTMsg() 处理GATT消息和事件，响应GATT发现
↓
multi_role_processGATTDiscEvent() 处理GATT发现事件，陆续更改发现状态
↓
发现服务/特征
↓
读取特征值

3.2 读取特征值函数

GATT发现服务和特征查看CC2640R2F学习笔记（13）——GATT客户端发现服务和特征

在SDK2.4 multi_role工程中：
根据mr_doGattRw函数重新定义一个读取特征值函数 mr_doGattRead()

/**
 @brief 执行GATT读函数
 @param index 索引
 @return TRUE - 成功；FALSE - 失败
*/
bool mr_doGattRead(uint8_t index)
{
    bStatus_t status = FAILURE;

    // Create read request...place in CSTACK
    attReadReq_t req;

    req.handle = discInfo[index].charHdl;                       // 填充读请求包

    // Send read request. no need to free if unsuccessful
    // since the request is only placed in CSTACK; not allocated
    status = GATT_ReadCharValue(connHandleMap[index].connHandle, &req, selfEntity);

    return status;
}

3.3 执行读取特征值

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role_processGATTDiscEvent() GATT发现事件处理函数中，发现服务和特征完成后，加入读取特征值函数 mr_doGattRead()。

static void multi_role_processGATTDiscEvent(gattMsgEvent_t *pMsg)
{
    ······
    ······
    /*--------------------------- 发现特征 ---------------------------*/
    else if(discInfo[connIndex].discState == BLE_DISC_STATE_CHAR)
    {
        if((pMsg->method == ATT_READ_BY_TYPE_RSP) &&                // 发现服务，存储句柄
            (pMsg->msg.readByTypeRsp.numPairs > 0))
        {
            discInfo[connIndex].charHdl = BUILD_UINT16(pMsg->msg.readByTypeRsp.pDataList[3],
                                                        pMsg->msg.readByTypeRsp.pDataList[4]);

                /* Display_print0(dispHandle, MR_ROW_STATUS1, 0, "Simple Svc Found"); */
        }

        mr_doGattRead(connIndex);                                     // 读取特征值
    }
}

四、写入特征值

4.1 流程

建立连接，产生建立连接完成事件 GAP_LINK_ESTABLISHED_EVENT
↓
multi_role_startDiscovery() 开始发现
↓
multi_role_processGATTMsg() 处理GATT消息和事件，响应GATT发现
↓
multi_role_processGATTDiscEvent() 处理GATT发现事件，陆续更改发现状态
↓
发现服务/特征
↓
写入特征值

3.2 写入特征值函数

在SDK2.4 multi_role工程中：
根据mr_doGattRw函数重新定义一个读取特征值函数 mr_doGattWrite()

/**
 @brief 执行GATT写函数
 @param index 索引
 @return TRUE - 成功；FALSE - 失败
*/
bool mr_doGattWrite(uint8_t index)
{
    bStatus_t status = FAILURE;

    if(discInfo[index].charHdl != 0)                                    // 如果已经发现特征
    {
        attWriteReq_t req;

        req.pValue = GATT_bm_alloc(connHandleMap[index].connHandle,     // 为写请求分配空间
                                    ATT_WRITE_REQ, 1, NULL);

        if(req.pValue != NULL)
        {
            req.handle = discInfo[index].charHdl;                       // 填充写请求包
            req.len = 2;
            req.pValue[0] = charVal;  // 写入的特征值（1字节），如果多字节则添加多个req.pValue
            req.sig = 0;
            req.cmd = 0;
                                                                        // 发送GATT写请求给控制器
            status = GATT_WriteCharValue(connHandleMap[index].connHandle, &req, selfEntity);

            if(status != SUCCESS)                                       // 发送失败
            {
                GATT_bm_free((gattMsg_t *)&req, ATT_WRITE_REQ);         // 释放空间
                return FALSE;
            }
        }
    }
    return TRUE;
}

4.3 执行写入特征值

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role_processGATTDiscEvent() GATT发现事件处理函数中，发现服务和特征完成后，加入写入特征值函数 mr_doGattWrite()。

static void multi_role_processGATTDiscEvent(gattMsgEvent_t *pMsg)
{
    ······
    ······
    /*--------------------------- 发现特征 ---------------------------*/
    else if(discInfo[connIndex].discState == BLE_DISC_STATE_CHAR)
    {
        if((pMsg->method == ATT_READ_BY_TYPE_RSP) &&                // 发现服务，存储句柄
            (pMsg->msg.readByTypeRsp.numPairs > 0))
        {
            discInfo[connIndex].charHdl = BUILD_UINT16(pMsg->msg.readByTypeRsp.pDataList[3],
                                                        pMsg->msg.readByTypeRsp.pDataList[4]);

                /* Display_print0(dispHandle, MR_ROW_STATUS1, 0, "Simple Svc Found"); */
        }

        mr_doGattWrite(connIndex);                                     // 写入特征值
    }
}

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• 由 Leung 写于 2019 年 4 月 9 日

• 参考：simplelink_cc2640r2_sdk_2_40_00_32 [提取码:3pg6]