CC2640R2F BLE5.0 蓝牙协议栈GAPRole 任务
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GAPRole 任务
GAP层始终处于下面4种角色之一运行:
- Broadcaster(广播者):设备发送不可连接的广播。
- Observer(观察者):设备扫描广播但无法启动连接。
- Peripheral(外围设备):该设备是可连接的广播,并在单一链路层连接中作为从设备运行。
- Central(*设备):设备扫描广告并启动连接,并在单个或多个链路层连接中作为主服务器运行。蓝牙低功耗*协议栈支持多达三个并发连接。
蓝牙核心规范5.0版允许多角色,这是由蓝牙低功耗协议栈所支持的某些组合。也就是说一个设备可以同时作为*和外围设备,这其实就是蓝牙组网的基础。
注意:一般Broadcaster和Observer作为一组设备使用,Peripheral和Central作为一组设备使用。比如一个温度计,它作为broadcaster每隔1S 发送一次温度值,然后一个显示器作为observer不断的接收广播并显示,但是不连接,只显示温度值。或者peripheral作为一个计步器,手机作为一个central,他们之间需要建立连接之后再进行数据传输。
下面我们以peripheral Role和central Role来进行说明
peripheral Role
外设GAPRole任务在peripheral.c和peripheral.h中定义。有关完整的API外设角色API,请参阅BLE Stack API参考,包括命令,可配置参数,事件和回调。使用此模块的步骤如下:
- 初始化GAPRole参数,这部分代码在simple_peripheral.c的SimpleBLEPeripheral_init中能够找到。
// Setup the GAP Peripheral Role Profile
{
uint8_t initialAdvertEnable = TRUE;
uint16_t advertOffTime = 0;
uint8_t enableUpdateRequest = DEFAULT_ENABLE_UPDATE_REQUEST;
uint16_t desiredMinInterval = DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL;
uint16_t desiredMaxInterval = DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL;
uint16_t desiredSlaveLatency = DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY;
uint16_t desiredConnTimeout = DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT;
// Set the GAP Role Parameters
GAPRole_setParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t),&initialAdvertEnable);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof(uint16_t), &advertOffTime);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA,sizeof(scanRspData), scanRspData);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof(advertData), advertData);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_PARAM_UPDATE_ENABLE,sizeof(uint8_t), &enableUpdateRequest);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_MIN_CONN_INTERVAL,sizeof(uint16_t), &desiredMinInterval);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_MAX_CONN_INTERVAL,sizeof(uint16_t), &desiredMaxInterval);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_SLAVE_LATENCY, sizeof(uint16_t), &desiredSlaveLatency);
GAPRole_setParameter(GAPROLE_TIMEOUT_MULTIPLIER,sizeof(uint16_t), &desiredConnTimeout);
}
上述代码使能了广播,设置了广播关闭时间,这里advertOffTime是0,就是一直进行广播。设置广播响应数据,设置广播数据,设置参数更新请求,设置广播连接间隔,设置广播从机延迟,设置连接超时。
- 初始化GAPRole任务并将应用程序回调函数传递给GAPRole。这也应该在simple_peripheral.c的SimpleBLEPeripheral_init中能够找到。其目的是当设备状态改变的时候进行响应,设备一旦改变都会通过这个回调函数改变event。然后SimpleBLEPeripheral_taskFxn里面一直在检测event事件的状态,发现状态改变则进行一些任务处理。
`VOID GAPRole_StartDevice (&SimpleBLEPeripheral_gapRoleCBs );`
- 回调函数注册并初始化之后我们就能在应用程序接收GAPRole命令了,下面是使用GAPRole_terminateConnection()的程序上下文示意图。
上图中可以看出应用程序直接调用GAPRole层API GAPRole_TerminateConnection(),GAPRole负责和协议栈通讯,然后接收到协议栈返回的状态之后又通过回调函数发送给应用程序,应用程序接收到状态之后再进行自己的逻辑处理。
注意:返回值仅指示终止连接的尝试是否成功启动。连接终止实际是异步返回,并通过上面注册的回调传递给应用程序。
- GAPRole任务处理从协议栈传递给它的大多数GAP相关事件。GAPRole任务还将一些事件转发到应用程序(例如上面的GAPROLE_WAITING)。当链接终止时,GAPRole会自动重新启动广播。以下代码片段可以在peripheral.c中找到
case GAP_LINK_TERMINATED_EVENT:
{
//.......
//.......
//.......
// If device was advertising when connection dropped
if (gapRole_AdvNonConnEnabled)
{
// Continue advertising.
gapRole_state = GAPROLE_ADVERTISING_NONCONN;
}
// Else go to WAITING state.
else
{
if(pPkt->reason == LL_SUPERVISION_TIMEOUT_TERM)
{
gapRole_state = GAPROLE_WAITING_AFTER_TIMEOUT;
}
else
{
gapRole_state = GAPROLE_WAITING;
}
// Start advertising, if enabled.
gapRole_setEvent(START_ADVERTISING_EVT);
}
}
break;
central Role
GAPRole中心任务在central.c和central.h中定义。有关完整的*角色API,请参阅BLE Stack API参考,包括命令,可配置参数,事件和回调。有关实现*GAPRole的示例,请参阅simple_central示例项目。使用此模块的步骤如下。
- 初始化GAPRole参数。这种初始化应该在应用程序初始化函数中出现(例如in SimpleBLECentral_init)。也可以在此初始化功能中设置GAP参数。
// Setup Central Profile
{
uint8_t scanRes = DEFAULT_MAX_SCAN_RES ;
GAPCentralRole_SetParameter (GAPCENTRALROLE_MAX_SCAN_RES ,
sizeof (uint8_t ), &scanRes );
}
相比较peripheral Role,central Role的参数设置就很少了,只需要设置最大扫描响应数量。在程序中设置的8,也就是最多能接收8个外围设备的广播响应。
- 启动GAPRole任务。这涉及将应用程序回调函数的函数指针传递给Central GAPRole。这也应该在应用程序初始化函数中出现。和peripheral Role类似,协议栈返回一些事件,GAPRole在通过回调函数异步返回给应用程序。
`VOID GAPCentralRole_StartDevice (&SimpleBLECentral_roleCB );`
- 从应用程序发送GAPRole命令。下图是使用GAPCentralRole_StartDiscovery()的应用程序上下文。
上图中可以看出应用程序直接调用GAPRole层API CAPCrentralRole_StartDiscovery(),GAPRole负责和协议栈通讯,然后接收到协议栈返回的状态之后又通过回调函数发送给应用程序,应用程序接收到状态之后再进行自己的逻辑处理。
注意:返回值仅指示是否启动了设备发现的尝试。发现的实际设备以GAP_DEVICE_INFO_EVENT异步方式返回,并通过上面注册的回调传递给应用程序。
请注意,在扫描期间,如蓝牙核心规范版本5.0所定义,单个广播/扫描响应将返回为GAP_DEVICE_INFO_EVENT。默认情况下,重复的报告被过滤,以便每个唯一地址和数据对只有一个事件返回给应用程序。这可以通过TGAP_FILTER_ADV_REPORTS配置。扫描完成后,发现的报告将作为GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT返回给应用程序。
可以使用GAPCENTRALROLE_MAX_SCAN_RES参数设置在一次扫描期间可以发现的最大扫描响应量。如果在充斥着广播的环境中,这可能会对堆的使用产生重大影响,从而潜在地破坏堆栈。因此,对于在扫描期间发现最大扫描响应量的情况,必须对应用程序进行配置。
在最坏的情况下,在扫描期间发现最大数量的广告/扫描响应(n),所有这些都具有最大数据大小,其中应用程序一直在处理它,使得它不处理任何堆栈的消息,堆可以增长:(8 + 87 * n个字节)。例如,如果 GAPCENTRALROLE_MAX_SCAN_RES设置为10,则必须至少有878字节可用于从堆分配。这包括一个完全填充的GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT。如果此分配失败,则会尝试分配错误状态的GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT。因此,为了使系统在上述情况下保持运行,堆必须具有至少分配(8 + 79 * n个字节)的空间。
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