Yan Zhang

摘要

CC26xx 是TI 提供的高性能2.4GHz射頻SOC芯片。最新一代CC2652可以支持BLE，ZigBee，Thread，TI15.4以及私有協(xié)議。能以multi-protocol模式同時(shí)運(yùn)行BLE+ZigBee ，BLE+TI15.4，或者BLE+2.4G 私有協(xié)議，任意兩種組合。

TI提供CC26xx的SDK，SDK里面包含了各種協(xié)議支持，其中就包含BLE。BLE協(xié)議里，TI提供了很多例程。其中simple peripheral例程是最為廣泛使用的一個(gè)，里面提供了BLE最基本的各種read， write，notify屬性的特征值，唯獨(dú)沒(méi)有indication屬性的特征值。Indication 屬性和notify屬性類(lèi)似，但又不一樣，它是需要BLE Client設(shè)備收到數(shù)據(jù)后回復(fù)確認(rèn)的一種機(jī)制。

本文基于CC2652的SDK V3.30版本的simple peripheral 例程實(shí)現(xiàn)indication。本文提供的方式適用于所有CC26xx系列的芯片。

目錄

1. BLE 特征值的indication屬性........................................................................................................... 2

2. CC2652 indication的實(shí)現(xiàn)................................................................................................................ 2

2.1 特征值2的定義............................................................................................................................. 2

2.1.1 特征值2 屬性修改.................................................................................................................... 2

2.1.2 特征值2 的配置屬性添加......................................................................................................... 3

2.2 特征值2的CCC值操作................................................................................................................. 4

2.3 特征值2的indication數(shù)據(jù)發(fā)送...................................................................................................... 4

2.3.1 調(diào)用GATTServApp_ProcessCharCfg()................................................................................... 4

2.3.2 調(diào)用GATT_Indication()............................................................................................................ 5

2.4 應(yīng)用層代碼添加........................................................................................................................... 6

3. Indication 測(cè)試................................................................................................................................ 7

4. 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................................... 9

圖表

圖1. BLE indication............................................................................................................................ 2

圖2. 特征值2的屬性.............................................................................................................................. 8

圖3. 使能特征值2的indication............................................................................................................. 9

圖4. Indication發(fā)送和確認(rèn)................................................................................................................... 9

1 BLE 特征值的indication屬性

BLE特征值的indication是由server端主動(dòng)向client端發(fā)送數(shù)據(jù)的一種方式，和notification方式類(lèi)似，但indication不一樣的地方是需要client端收到數(shù)據(jù)后回復(fù)confirm包給server端。這些行為都是在GATT層完成，并可以通知client應(yīng)用層對(duì)方成功接收數(shù)據(jù)。由于有自動(dòng)確認(rèn)機(jī)制，indication在很多應(yīng)用層級(jí)的協(xié)議制定中有比較廣泛應(yīng)用。

圖1. BLE indication

2 CC2652 indication的實(shí)現(xiàn)

本文基于CC2652的SDK V3.30版本的simple peripheral 例程實(shí)現(xiàn)indication，在simple GATT service中的特征值2上添加indication機(jī)制，特征值2將同時(shí)支持read和indication的屬性。

2.1 特征值2的定義

2.1.1 特征值2 屬性修改

在simple_gatt_profile.c中，給Characteristic 的屬性添加indication 屬性：

同時(shí)，在特征值定義表格中，特征值2的讀寫(xiě)屬性里，把GATT_PERMIT_READ這一定義去掉，完全交由前面定義的simpleProfileChar2Props來(lái)決定，不然該特征值還是會(huì)被認(rèn)為只有read屬性：

2.1.2 特征值2 的配置屬性添加

就像帶有notification屬性的特征值一樣，作為帶有indication屬性的特征值，也必須有一個(gè)CCC（Client Characteristic Configuration）緊隨該特征值的value定義，將它添加在特征值2的value定義后面：

同時(shí)，我們需要在特征值定義表格中把這個(gè)CCC的定義attribute也添加進(jìn)去，位置是在特征值2的value定義之后，該attribute的讀寫(xiě)屬性為可讀+可寫(xiě)。

注意，由于在表格里添加了一個(gè)attribute，表格數(shù)組的尺寸定義也要加1，由17變?yōu)?8：

在service初始化函數(shù)中，把特征值2的CCC值也進(jìn)行初始化，位置在SimpleProfile_AddService() 函數(shù)：

特征值的定義部分完成。

2.2 特征值2的CCC值操作

Indication或者notification的CCC值是由client（通常是central設(shè)備，極個(gè)別profile可以是peripheral設(shè)備）來(lái)用來(lái)使能server端的indication或者notification。這個(gè)操作本質(zhì)上是client對(duì)CCC值的一個(gè)寫(xiě)操作，而寫(xiě)操作的處理在simpleProfile_WriteAttrCB()函數(shù)里，區(qū)分和例程里特征值4的notification的CCC值，添加代碼如下，替換原來(lái)的：

注意GATT_CLIENT_CFG_INDICATE和GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY的區(qū)別，分別對(duì)應(yīng)indication和notification。這里的添加，就會(huì)修改simpleProfileChar2Config值，并且使能或者關(guān)閉特征值2的indication功能。

另外注意simpleProfileChar2Config本質(zhì)是一個(gè)指針，指向gattCharCfg_t結(jié)構(gòu)體：

每一個(gè)CCC的value，對(duì)應(yīng)一個(gè)connection handle，也就是對(duì)應(yīng)一個(gè)BLE的連接。從其在SimpleProfile_AddService()函數(shù)里的初始化也可以看出，simpleProfileChar2Config被分配了MAX_NUM_BLE_CONNS個(gè)gattCharCfg_t尺寸的空間，這就為每個(gè)BLE連接都單獨(dú)預(yù)留了indication的CCC的配置，每一個(gè)連上本設(shè)備的central設(shè)備都能單獨(dú)開(kāi)關(guān)特征值2的indication。

2.3 特征值2的indication數(shù)據(jù)發(fā)送

在CC26xx的SDK中，發(fā)送indication或者notification有兩種方式，一種是調(diào)用封裝的函數(shù)GATTServApp_ProcessCharCfg()，另一種是直接調(diào)用GATT的API函數(shù)GATT_Indication()和GATT_Notification()。

2.3.1 調(diào)用GATTServApp_ProcessCharCfg()

在SimpleProfile_SetParameter()中，應(yīng)用層會(huì)調(diào)用該函數(shù)來(lái)做特征值操作，把對(duì)應(yīng)的特征值2的部分修改如下：

這里把len的長(zhǎng)度加1的目的是為了得到應(yīng)用層的task ID。這就是indication和notification的區(qū)別之一，藍(lán)牙協(xié)議規(guī)定indication發(fā)送后是需要對(duì)方回復(fù)confirm確認(rèn)的，這個(gè)確認(rèn)必須要有一個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)體也就是task去接收并且處理（也可以不處理，只是當(dāng)作一個(gè)indication成功的通知，接收這個(gè)動(dòng)作是必須的）。所以indication發(fā)送的時(shí)候必須要提前制定確認(rèn)消息的接收task ID。這里就會(huì)通過(guò)SimpleProfile_SetParameter() 被應(yīng)用層調(diào)用來(lái)指定發(fā)送的indication的值和接收確認(rèn)消息的task ID，一般就由應(yīng)用層task本身接收。

2.3.2 調(diào)用GATT_Indication()

另一種方法直接調(diào)用GATT層API GATT_Indication()，實(shí)現(xiàn)代碼如下。由于CC26xx支持一從多主模式，所以有可能同時(shí)存在多條BLE鏈路，因此代碼的實(shí)現(xiàn)也考慮到這一點(diǎn)，所有當(dāng)前存在的BLE鏈路都要進(jìn)行判斷，根據(jù)CCC值的開(kāi)關(guān)狀態(tài)決定是否需要向?qū)?yīng)的主機(jī)發(fā)送該特征值的indication。

上面這段代碼同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了如何在service的表格里查找某特征值對(duì)應(yīng)的attribute handle，可以借鑒用到其他地方。

2.4 應(yīng)用層代碼添加

添加用于indication的值，該值會(huì)每發(fā)送一次就累加一次：

在SimplePeripheral_performPeriodicTask()中定時(shí)發(fā)送特征值2的indication，和特征值4的notification一起發(fā)送：

針對(duì)特征值2操作的參數(shù)是兩個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度，第一個(gè)字節(jié)是要發(fā)送的值，第二個(gè)字節(jié)就是indication發(fā)送后central回復(fù)確認(rèn)的時(shí)候進(jìn)行接收的task ID，這里用的就是應(yīng)用層task本身的ID。

注意，TI-RTOS的每個(gè)task有個(gè)entity ID，這個(gè)其實(shí)就是task ID：

在應(yīng)用層中添加indication發(fā)送后，收到central的確認(rèn)消息的操作。在函數(shù)SimplePeripheral_processGATTMsg() 中添加ATT_HANDLE_VALUE_CFM的操作：

這里只簡(jiǎn)單打印一下結(jié)果，打印的值為這一次發(fā)送成功的indication的值，具體可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改，比如需要收到confirm之后發(fā)送下一個(gè)indication數(shù)據(jù)等。

3 Indication 測(cè)試

編譯下載代碼到CC2652 LaunchPad上。

打開(kāi)手機(jī)上BLE的APP，比如LightBlue，查找Simple Peripheral，找到后連接。可以看到特征值2已經(jīng)帶indication屬性。

圖2. 特征值2的屬性

3. 點(diǎn)進(jìn)特征值2界面，點(diǎn)擊Listetn for notification。這里“notification”只是界面顯示，其實(shí)是indication。因?yàn)樘卣髦?的屬性顯示已經(jīng)是indication。

圖3. 使能特征值2的indication

4. 手機(jī)收到CC2652發(fā)送過(guò)來(lái)的indication，并且在CC2652連接PC的串口終端上能看到手機(jī)回復(fù)收到indication之后的確認(rèn)包。

審核編輯：金巧