灵动微电子 | MM32W无线MCU系列产品应用笔记 —— 自定义服务和特征值

本帖最后由 MMCU5721167 于 2020-1-15 13:33 编辑

MM32W0x2xxB 蓝牙功能协议栈目前以Lib 形式提供，用户通过调用相关接口的方式实现对应功能。例程中，用户如需调整BLE 数据交互的特征值、服务及数据的收发，可按照如下的几个步骤进行调整，大部分的配置都在..SRC_LIBapp.c文件中。

蓝牙之间通信是以参数来进行数据传输，即服务端定好一个参数，客户端可以对这个参数进行读，写，通知等操作，这个东西我们称之为特征值（characteristic），但一个参数不够我们用，比如我们这个特征值是电量的值，另一个特征值是设备读取的温度值。那这时候会有多个特征值，并且我们还会对它们分类，分出来的类我们称之为服务（service）。一个设备可以有多个服务，每一个服务可以包含多个特征值，本章节将介绍如何在例程中调整服务及自定义特征值。

在收发数据的时候，对于协议的处理基本都在lib中完成了，我们只需要在对应的接口函数中进一步处理就好。

声明与定义

首先是服务及特特征值的定义，用户可以自己分配，参考结构定义如下所示：

typedef struct ble_character16{

u16 type16; //type2

u16 handle_rec; //handle

u8 characterInfo[5];//property1 - handle2 - uuid2

u8 uuid128_idx; //0xff means uuid16,other is idx of uuid128

}BLE_CHAR;



typedef struct ble_UUID128{

u8 uuid128[16];//uuid128 string: little endian

}BLE_UUID128;



分别修改const BLE_CHAR AttCharList[]和const BLE_UUID128 AttUuid128List[]中的数据，自行分配句柄（递增，不得重复）



1、type16 为database 每个记录的类型，具体取值根据蓝牙规范定义；

常用的三个宏定义：

#define TYPE_CHAR 0x2803  //特征值的声明

#define TYPE_CFG 0x2902  //客户端特征值配置描述符

#define TYPE_INFO 0x2901  //特征值用户描述符



2、handle_rec 为对应记录的句柄，用户可以自定义；



3、characterInfo 保存了对应特征值的属性（property1）、句柄（handle2）及uuid（uuid2），其中handle2 及uuid2 为16 bit 小端格式；

常用的属性的宏定义如下：

#define ATT_CHAR_PROP_RD   0x02   //可读

#define ATT_CHAR_PROP_W_NORSP   0x04   //可写，无需应答

#define ATT_CHAR_PROP_W  0x08    //可写

#define ATT_CHAR_PROP_NTF  0x10    //notify

#define ATT_CHAR_PROP_IND   0x20    //indicate



4、uuid128_idx 表示uuid2 的格式，如该值为UUID16_FORMAT(0xFF) 则表示uuid2 为16bit 格式，反之则表示uuid2 为128bit 的uuid 信息对应的索引值，该索引值对应于AttUuid128List 的内容索引。uuid128 为小端格式保存。UUID就是通用唯一识别码。在蓝牙协议栈中可能会有多个服务，每个服务会有多个特征值，而这些服务或者特征值都有一个唯一的ID，这样就可以区分了。这个UUID是其他设备设置蓝牙服务和特征值的唯一方法。



应答Primary Service 的查询

下一步要修改的是att_server_rdByGrType函数。



在函数中缺省情况下如果客户对Device Info 不做特别修改，可直接调用缺省函数att_server_rdByGrTypeRspDeviceInfo(pdu_type)即可。



而下面的att_server_rdByGrTypeRspPrimaryService()需要按照上面的定义填充对应的数据，其中start_hd 与end_hd 为对应Service handle 取值范围，uuid 为字符串，对应的长度由uuidlen给出。



写操作

            当外界发来相关数据时，ser_write_rsp()函数将被调用。

            void ser_write_rsp(       u8 pdu_type/*reserved*/,

            u8 attOpcode/*reserved*/,

            u16 att_hd,  //对应特征值句柄

            u8* attValue, //数据内容指针

            u8 valueLen_w) //数据长度



       通过判断特征值句柄att_hd，就可以进一步处理收到的数据。



若特征值属性为ATT_CHAR_PROP_W，需要调用ser_write_rsp_pkt()函数对这次写操作进行应答，不应答会导致连接断开。



若特征值无效或未定义，则使用att_notFd()函数进行应答，参数直接引用回调函数对应参数即可。



其中att_hd 为从手机BLE 传（写）过来数据对应的特征值的句柄，数据内容保存在变量attValue 中，数据长度为valueLen_w。



读操作

类似写操作，收到读取特征值请求时，ser_write_rsp()函数将被调用。

void server_rd_rsp(u8 attOpcode, u16 attHandle, u8 pdu_type)

通过判断attHandle来执行对应操作，使用att_server_rd()函数进行应答。

void att_server_rd(unsigned char pdu_type,

unsigned char attOpcode

unsigned short att_hd,   //对应特征值句柄

unsigned char* attValue,  //应答数据指针

unsigned char datalen );  //数据长度



其中pdu_type和attOpcode直接引用回调函数中对应参数，每次调用发送的数据长度不得超过20字节。



同写操作，若特征值无效或未定义，则使用att_notFd()函数进行应答。



Notify 数据发送操作

在模块出厂时烧录的例程中，可以通过UART的AT指令，调用Notify数据透传，对应的接口函数是



u8 sconn_notifydata(u8* data, u8 len);



原则上数据长度可以超过20 字节，协议会自动拆包发送，每个分包最大20字节，推荐一次发送的数据尽量不超过3 个分包，该函数返回实际发送的数据长度。这一函数没有指定对应的句柄，如果用户定义了多个Notify特征值，需要在发送前使用set_notifyhandle()函数指定对应的句柄，或者直接修改变量u16 cur_notifyhandle。



下面我们以在例程中添加一个可读可写的特征值为例，最后通过手机app与BLE之间进行通信：



1、在const BLE_CHAR AttCharList[]数组最后添加

{TYPE_CHAR,0x1A,ATT_CHAR_PROP_RD|ATT_CHAR_PROP_W, 0x1B,0,0,0,4},

//User defined



即在原数组最后句柄0x19后添加新的特征值，对应特征值设置可读可写，句柄0x001B为用户自定义特征值，128位UUID，索引值为4；



2、在const BLE_UUID128 AttUuid128List[]数组最后添加对应的UUID

{0x9e,0xca,0x0dc,0x24,0x0e,0xe5,0xa9,0xe0,0x93,0xf3,0xa3,0xb5,5,0,0x40,0x6e}, //idx4,little endian, Test



3、修改att_server_rdByGrType()函数：

att_server_rdByGrTypeRspPrimaryService(pdu_type,0x10,0x1B,(u8*)(AttUuid128List[0].uuid128),16);

修改最后的句柄值。



4、修改ser_write_rsp()函数

在switch(att_hd)分支中加入

case 0x1B:

moduleOutData("Write_Server_1Brn",17);   

ser_write_rsp_pkt(pdu_type);

break;



5、修改server_rd_rsp()函数

在switch(attHandle)分支中加入

case 0x1B:

moduleOutData("Read_Server_1Brn",17);   

att_server_rd( pdu_type, attOpcode, attHandle, "RD_SERVE_1B", 11);

break;



如下图，程序下载运行后，我们用手机连接模块，可以看到在服务列表最后多出了一项Unknown Characteristic ，可读可写，点击读按钮，可以收到字符串” RD_SERVE_1B”，UART串口输出”Read_Server_1B”，点击写按钮发送任意值会UART串口输出”Write_Server_1B”。