【技术分享】在Apollo2_ble 中添加一个service

日期:2019-07-06 作者:易购彩票创研社 返回列表

导语


Apollo2_ble模块硬件由Apollo2(ble host)+ em9304(ble controller)组成。软件上,使用ARM的Cordio Stack and Profiles协议栈,这个协议栈又是基于WSF(Wireless Software Foundation)实现的。


Apollo2_ble协议栈采用的是蓝牙4.2标准。


什么是profile和service?


profile,可以有多种翻译,在蓝牙技术联盟规定的蓝牙4.2标准中,定义Bluetooth profiles是用来实现蓝牙系统中应用的互操作性的。[1]这个profile的定义就比较广,本文不做具体描述。本文中的profile和service,都指的是图1中GATT-Based Profile/Services层的概念,也就是application层的概念。


要谈这两者,首先说一下GATT。


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图1 简易BLE层次划分图


图1是简易的BLE层次划分,GATT(Generic Attribute Profile)是蓝牙中一种基于ATT协议(Attribute Protocol)的profile框架(framework)。ATT协议的初衷,可以说是为物联网服务的。在物联网时代,需要传感器采集各种信息,例如,温度,湿度,位置,电量等,ATT协议就将这些信息以属性(attribute)的形式传输到上层,以供读取或修改。它规定了这些属性的格式,权限,读取方式等。而GATT就是将抽象的ATT协议具体化,规定了一个通用的关于这些属性如何读取修改的框架(framework)。到了具体的应用场景,我们就可以根据GATT规定好的框架,来编写对应的GATT-Based Profile。而每一个profile,其实是各种services的集合。


举个例子,假如我们的应用场景是一个可以测心率的手环,该手环除了测心率的功能,我们还需要它有测电量的功能。这些不同的功能,其实就是不同的services。蓝牙技术联盟已经通过了各种不同的GATT services,详细列表可以参看文献[2]。这么多的services,并不是每一个我们都需要,所以,我们可以自己写GATT-Based Profile,将我们需要的services包含进来。如上面手环的例子,这个profile,就只包含了Heart Rate service和Battery Service。


开始添加service


现在可以开始在Apollo2_ble的SDK中添加我们想要的service了。


本文以fit工程为例。


打开工程后,整个工程的main函数入口在src目录下。(本文的编译环境用的是keil)图2是打开没有移植freertos系统的工程目录,假如移植了freertos,也是同样在src目录下,只是freertos系统的main函数入口在freertos_fit.c文件中,但具体的线程对应的代码在radio_task.c中,直接到对应线程的C文件中查看即可。



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图2


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图3


在main函数或者对应线程中找到函数FitStart()


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图4


进入该函数,找到Initialize attribute server database代码段如图5:


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图5


由图5可知,该profile已经添加了4个services。(注意,4个中不包括GAP和GATT,这两个services是每个GATT-Based Profile都必须添加的,代码中由函数SvcCoreAddGroup进行添加)分别是,测心率的(Heart Rate),读取设备信息的(device information),测电量的(battery service)和测速率的(running speed and cadence)。


现在假设我们要新添加一个HID的service。则首先就要在start函数里面注册这个service,增加的代码如下:


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图6


并且将对应的头文件都包含进来:


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图7


svc_hid.h里面声明了SvcHidRegister和SvcHidAddGroup,而hid_api.h里面声明了函数HidAttsWriteCback。


并不是所有的service都需要注册读写回调函数,只有当Attribute list中的Attribute settings项出现ATTS_SET_WRITE_CBACK或者ATTS_SET_READ_CBACK时才需要。以fit工程为例,heart rate的Attribute list如下:



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图8


最后一个attribute需要用到写回调,因此在fitstart函数中才需要注册写回调函数的入口。


看我们的service有没有添加成功,我们可以用手机打开蓝牙调试助手:


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图9


下图10是未添加HID service时打开调试工具看到的服务列表,可以看见本来除了GAP(generic access profile)和GATT(generic attribute profile)外,有4个services,与我们在图5代码中所见一致,图11是我们添加代码后再打开测试工具看到的服务列表,可以看见HID service已经添加进去了。


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图10


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图11


参考文献:

[1] BLUETOOTH SPECIFICATION Version 4.2 [Vol 1, Part A] page 97

[2] https://www.bluetooth.com/specifications/gatt/services/

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