MM32W無線MCU系列產品應用筆記 —— 自定義服務和特征值
MM32W0x2xxB 藍牙功能協議棧目前以Lib 形式提供，用戶通過調用相關接口的方式實現對應功能。例程中，用戶如需調整BLE 數據交互的特征值、服務及數據的收發(fā)，可按照如下的幾個步驟進行調整，大部分的配置都在..\SRC_LIB\app.c文件中。藍牙之間通信是以參數來進行數據傳輸，即服務端定好一個參數，客戶端可以對這個參數進行讀，寫，通知等操作，這個東西我們稱之為特征值（characteristic），但一個參數不夠我們用，比如我們這個特征值是電量的值，另一個特征值是設備讀取的溫度值。那這時候會有多個特征值，并且我們還會對它們分類，分出來的類我們稱之為服務（service）。一個設備可以有多個服務，每一個服務可以包含多個特征值，本章節(jié)將介紹如何在例程中調整服務及自定義特征值。
在收發(fā)數據的時候，對于協議的處理基本都在lib中完成了，我們只需要在對應的接口函數中進一步處理就好。
聲明與定義
首先是服務及特特征值的定義，用戶可以自己分配，參考結構定義如下所示：
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;
分別修改const BLE_CHAR AttCharList[]和const BLE_UUID128 AttUuid128List[]中的數據，自行分配句柄（遞增，不得重復）
1、type16 為database 每個記錄的類型，具體取值根據藍牙規(guī)范定義；
常用的三個宏定義：
#define TYPE_CHAR 0x2803 //特征值的聲明
#define TYPE_CFG 0x2902 //客戶端特征值配置描述符
#define TYPE_INFO 0x2901 //特征值用戶描述符
2、handle_rec 為對應記錄的句柄，用戶可以自定義；
3、characterInfo 保存了對應特征值的屬性（property1）、句柄（handle2）及uuid（uuid2），其中handle2 及uuid2 為16 bit 小端格式；
常用的屬性的宏定義如下：
#define ATT_CHAR_PROP_RD 0x02 //可讀
#define ATT_CHAR_PROP_W_NORSP 0x04 //可寫，無需應答
#define ATT_CHAR_PROP_W 0x08 //可寫
#define ATT_CHAR_PROP_NTF 0x10 //notify
#define ATT_CHAR_PROP_IND 0x20 //indicate
4、uuid128_idx 表示uuid2 的格式，如該值為UUID16_FORMAT(0xFF) 則表示uuid2 為16bit 格式，反之則表示uuid2 為128bit 的uuid 信息對應的索引值，該索引值對應于AttUuid128List 的內容索引。uuid128 為小端格式保存。UUID就是通用唯一識別碼。在藍牙協議棧中可能會有多個服務，每個服務會有多個特征值，而這些服務或者特征值都有一個唯一的ID，這樣就可以區(qū)分了。這個UUID是其他設備設置藍牙服務和特征值的唯一方法。
應答Primary Service 的查詢
下一步要修改的是att_server_rdByGrType函數。
在函數中缺省情況下如果客戶對Device Info 不做特別修改，可直接調用缺省函數att_server_rdByGrTypeRspDeviceInfo(pdu_type)即可。
而下面的att_server_rdByGrTypeRspPrimaryService()需要按照上面的定義填充對應的數據，其中start_hd 與end_hd 為對應Service handle 取值范圍，uuid 為字符串，對應的長度由uuidlen給出。
寫操作
當外界發(fā)來相關數據時，ser_write_rsp()函數將被調用。
void ser_write_rsp( u8 pdu_type/*reserved*/,
u8 attOpcode/*reserved*/,
u16 att_hd, //對應特征值句柄
u8* attValue, //數據內容指針
u8 valueLen_w) //數據長度
通過判斷特征值句柄att_hd，就可以進一步處理收到的數據。
若特征值屬性為ATT_CHAR_PROP_W，需要調用ser_write_rsp_pkt()函數對這次寫操作進行應答，不應答會導致連接斷開。
若特征值無效或未定義，則使用att_notFd()函數進行應答，參數直接引用回調函數對應參數即可。
其中att_hd 為從手機BLE 傳（寫）過來數據對應的特征值的句柄，數據內容保存在變量attValue 中，數據長度為valueLen_w。
讀操作
類似寫操作，收到讀取特征值請求時，ser_write_rsp()函數將被調用。
void server_rd_rsp(u8 attOpcode, u16 attHandle, u8 pdu_type)
通過判斷attHandle來執(zhí)行對應操作，使用att_server_rd()函數進行應答。
void att_server_rd(unsigned char pdu_type,
unsigned char attOpcode
unsigned short att_hd, //對應特征值句柄
unsigned char* attValue, //應答數據指針
unsigned char datalen ); //數據長度
其中pdu_type和attOpcode直接引用回調函數中對應參數，每次調用發(fā)送的數據長度不得超過20字節(jié)。
同寫操作，若特征值無效或未定義，則使用att_notFd()函數進行應答。
Notify 數據發(fā)送操作
在模塊出廠時燒錄的例程中，可以通過UART的AT指令，調用Notify數據透傳，對應的接口函數是
u8 sconn_notifydata(u8* data, u8 len);
原則上數據長度可以超過20 字節(jié)，協議會自動拆包發(fā)送，每個分包最大20字節(jié)，推薦一次發(fā)送的數據盡量不超過3 個分包，該函數返回實際發(fā)送的數據長度。這一函數沒有指定對應的句柄，如果用戶定義了多個Notify特征值，需要在發(fā)送前使用set_notifyhandle()函數指定對應的句柄，或者直接修改變量u16 cur_notifyhandle。
下面我們以在例程中添加一個可讀可寫的特征值為例，最后通過手機app與BLE之間進行通信：
1、在const BLE_CHAR AttCharList[]數組最后添加
{TYPE_CHAR,0x1A,ATT_CHAR_PROP_RD|ATT_CHAR_PROP_W, 0x1B,0,0,0,4},
//User defined
即在原數組最后句柄0x19后添加新的特征值，對應特征值設置可讀可寫，句柄0x001B為用戶自定義特征值，128位UUID，索引值為4；
2、在const BLE_UUID128 AttUuid128List[]數組最后添加對應的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()函數：
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()函數
在switch(att_hd)分支中加入
case 0x1B:
moduleOutData("Write_Server_1B\r\n",17);
ser_write_rsp_pkt(pdu_type);
break;
5、修改server_rd_rsp()函數
在switch(attHandle)分支中加入
case 0x1B:
moduleOutData("Read_Server_1B\r\n",17);
att_server_rd( pdu_type, attOpcode, attHandle, "RD_SERVE_1B", 11);
break;
如下圖，程序下載運行后，我們用手機連接模塊，可以看到在服務列表最后多出了一項Unknown Characteristic ，可讀可寫，點擊讀按鈕，可以收到字符串” RD_SERVE_1B”，UART串口輸出”Read_Server_1B”，點擊寫按鈕發(fā)送任意值會UART串口輸出”Write_Server_1B”。
圖1 手機端截圖
圖片
圖2 UART輸出
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編輯：ls 最后修改時間：2022-06-09
