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nRF52832 GATT 自定义Service/Charact

nRF52832 GATT 自定义Service/Charact

作者: a2633063 | 来源:发表于2018-07-24 21:52 被阅读890次

    2018年7月23日
    SDK版本:nRF5_SDK_15.0.0_a53641a
    SoftDevice版本:s132_nrf52_6.0.0
    例程:nRF5_SDK_15.0.0_a53641a\examples\ble_peripheral\ble_app_blinky

    此篇文章主要是为了为nRF52832增加我需要的characteristic,从分析例程ble_app_blinky中增加的Led/Button Service开始.
    ble_app_blinky例程中,直接调用了sdk的ble_lbs_init函数来初始化service,所以为了增加我们自己的service,从ble_lbs_init来看

    
    uint32_t ble_lbs_init(ble_lbs_t * p_lbs, const ble_lbs_init_t * p_lbs_init)
    {
        uint32_t   err_code;
        ble_uuid_t ble_uuid;
    
        // Initialize service structure.
        p_lbs->led_write_handler = p_lbs_init->led_write_handler;
    
        // Add service.
        ble_uuid128_t base_uuid = {LBS_UUID_BASE};
        err_code = sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &p_lbs->uuid_type);
        VERIFY_SUCCESS(err_code);
    
        ble_uuid.type = p_lbs->uuid_type;
        ble_uuid.uuid = LBS_UUID_SERVICE;
    
        err_code = sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &ble_uuid, &p_lbs->service_handle);
        VERIFY_SUCCESS(err_code);
    
        // Add characteristics.
        err_code = button_char_add(p_lbs, p_lbs_init);
        VERIFY_SUCCESS(err_code);
    
        err_code = led_char_add(p_lbs, p_lbs_init);
        VERIFY_SUCCESS(err_code);
    
        return NRF_SUCCESS;
    }
    
    

    初始化的整个过程很简单,也和蓝牙BLE的GATT profiles有关.
    Service-增加Characteristic-增加Descriptor

    官方提供的流程如图
    (S132 v6.0.0 API Reference - Message Sequence Charts - GATTS ATT Table Population部分)

    GATTS ATT Table Population.png

    自定义Service实现

    根据上述及uuid相关,自定义一个service如下:
    需要一个基本uuid,这里测试,使用0000XXXX-1234-5678-9abcdef012345678
    #define USER_UUID_BASE {0x78, 0x56, 0x34, 0x12, 0xF0, 0xDE, 0xBC, 0x9A, 0x78, 0x56, 0x34, 0x12, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}

        //定义基本UUID
        ble_uuid128_t base_uuid = {USER_UUID_BASE};
        err_code = sd_ble_uuid_vs_add(&base_uuid, &ble_uuid.type);
        APP_ERROR_CHECK(err_code);
    

    下一步要增加Service,在增加Service前,为了方便使用定义一个结构体:

    struct user_ble_gatt_s
    {
        uint16_t                    service_handle;      // Handle of LED Button Service (as provided by the BLE stack). 
        ble_gatts_char_handles_t    char1_handles;    // Handles related to the Characteristic 1. 
        ble_gatts_char_handles_t    char2_handles; // Handles related to the  Characteristic 2. 此处只增加了一个characteristic,所以此处暂时不使用
        uint8_t                     uuid_type;           //< UUID type for the Service.
    };
    

    这个结构体是为了记录service/characteristic handles,方便其他位置调用.(当然也可以不使用结构体,直接用变量储存.)
    结构体定义变量:
    struct user_ble_gatt_s user_uuid;

    增加Service

        //增加Service
        ble_uuid.type=user_uuid.uuid_type;
        ble_uuid.uuid = USER_UUID_SERVICE;
        err_code = sd_ble_gatts_service_add(BLE_GATTS_SRVC_TYPE_PRIMARY, &ble_uuid, &user_uuid.service_handle );
        APP_ERROR_CHECK(err_code);
    

    增加Service后,就可以增加characteristic,为了实现蓝牙的双方通信,暂时只为这个characteristic实现notify,read,write三个权限.为实现notify,需要配置characteristic的一个特殊descriptors:CCCD(Client Characteristic Configuration descriptors),

    配置cccd:

    ble_gatts_attr_md_t cccd_md;
            //配置cccd
            memset(&cccd_md, 0, sizeof(cccd_md));
            BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&cccd_md.read_perm);
            BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&cccd_md.write_perm);
            cccd_md.vloc = BLE_GATTS_VLOC_STACK;  
    

    配置characteristic权限

    ble_gatts_char_md_t char_md;
            memset(&char_md, 0, sizeof(char_md));
            char_md.char_props.read=1;  //允许读
            char_md.char_props.write = 1;//允许写
            char_md.char_props.notify=1;    //notify
            char_md.p_char_user_desc  = NULL;
            char_md.p_char_pf         = NULL;
            char_md.p_user_desc_md    = NULL;
            char_md.p_cccd_md         = &cccd_md;//实际测试:在notify=1;时,此处写NULL notify也能实现
            char_md.p_sccd_md         = NULL;
    

    配置其他属性

    ble_gatts_attr_md_t attr_md;
    ble_gatts_attr_t    attr_char_value;
            memset(&attr_md, 0, sizeof(attr_md));
            BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&attr_md.read_perm);
            BLE_GAP_CONN_SEC_MODE_SET_OPEN(&attr_md.write_perm);
            attr_md.vloc    = BLE_GATTS_VLOC_STACK;
    
            memset(&attr_char_value, 0, sizeof(attr_char_value));
            attr_char_value.p_uuid    = &ble_uuid;//此characteristic的uuid
            attr_char_value.p_attr_md = &attr_md;
            attr_char_value.init_len  = sizeof(uint8_t);//初始值长度
            attr_char_value.init_offs = 0;
            attr_char_value.max_len   = sizeof(uint8_t)*2;  //value最大长度
            attr_char_value.p_value   = NULL;  //初始值
    

    增加characteristic

    最后调用增加characteristic函数:
    sd_ble_gatts_characteristic_add(user_uuid.service_handle,&char_md,&attr_char_value,&user_uuid.char1_handles);
    至此,characteristic已经增加完成,但是仅能实现read和notify功能,write功能写入,mcu却无法处理,所以还需要做一些配置

    characteristic写功能实现

    sdk中有这么一个宏:

    #define NRF_SDH_BLE_OBSERVER    (       _name,
        _prio,
        _handler,
        _context 
    )
    Macro for registering nrf_sdh_soc_evt_observer_t. Modules that want to be notified about SoC events must register the handler using this macro.
    This macro places the observer in a section named "sdh_soc_observers".
    
    Parameters
    [in]    _name   Observer name.
    [in]    _prio   Priority of the observer event handler. The smaller the number, the higher the priority.
    [in]    _handler    BLE event handler.
    [in]    _context    Parameter to the event handler.
    

    描述中:Modules that want to be notified about SoC events must register the handler using this macro.
    所以在user_uuid定义处增加此宏:

    struct user_ble_gatt_s user_uuid;
    NRF_SDH_BLE_OBSERVER(user_uuid_obs,0,ble_user_uuid_on_ble_evt, &user_uuid);
    

    其中,_name:user_uuid_obs只是name,随意定义,_context:&user_uuid为回调函数的参数,如果没有必要可以设置为NULL ,关键是_prio:0,_handler:ble_user_uuid_on_ble_evt两个参数
    下面纠结的来了,回调函数:

    void ble_user_uuid_on_ble_evt(ble_evt_t const * p_ble_evt, void * p_context)
    {
        ble_gatts_evt_write_t const * p_evt_write = &p_ble_evt->evt.gatts_evt.params.write;
        switch (p_ble_evt->header.evt_id)
        {
          case BLE_GATTS_EVT_WRITE:
              for(int i=0;i<p_evt_write->len;i++)//这里仅仅是直接将ble发送来的数据打印出来不做其他处理
                NRF_LOG_INFO("%x",p_evt_write->data[i]);
            break;
          default: // No implementation needed.
            break;
        }
    }
    

    很简单的几句,但是如果没有sdk的例程,要找到数据储存在p_evt_write->data数组里,可能要花上一段时间了......

    注意,写入的数据的最大长度取决与 attr_char_value.max_len = sizeof(uint8_t)*2; //value最大长度.如果超出限制,那么写入会无效.如果写入的数据长度小于现有的值的数据长度,那么并不会覆盖所有的值,如本身为字符"123",现在写入"a",那么值并不是"a",而是"a23",需要注意.

    至此characteristic的write功能也简单的实现.
    自定义Service/Charactereistic功能已经简单完成,这里并没有很深入的研究.
    如果需要继续增加其他权限或内容,可以根据蓝牙的说明修改对应的权限配置即可

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