NRF52832學習筆記(28)——一主多從連線

2020-09-30 12:00:55

一、簡介

由於藍芽主機和從機組網,如果不使用 Mesh 的話,只能組微微網。藍芽5.0的微微網最大可以連線20個從機。

1.1 連線控制程式碼

在主機與從機發生連線的時候會進行連線控制程式碼的分配。連線控制程式碼的作用是在藍芽資料進行分組的時候進行裝置區分的。連線控制程式碼相當於一個「令牌」,從裝置一旦和主裝置發生連線,主裝置就給從裝置分配一個「令牌」。主裝置通過這個「令牌」來識別與區分從裝置。因此對於連線控制程式碼的分配將是實現一主多從連線,並且進行通訊的關鍵。

二、ble_app_multilink_central

開啟工程 不同SDK\examples\ble_central\ble_app_multilink_central

2.1 main

2.2 buttons_init

在按鍵操作裡,有一主多從傳送資料的操作,可先不看這裡。

2.2.1 button_event_handler

2.2.2 led_status_send_to_all

遍歷所有從機,給從機傳送 LED 燈亮滅命令

2.3 ble_stack_init

ble_stack_init() 協定棧初始化函數基本結構沒有變化,裝置變化的地方有下面幾個地方:

2.3.1 nrf_sdh_ble_default_cfg_set

定義了可以連線的從機最大數量為8

2.3.2 ble_evt_handler

ble協定棧的回撥函數,看下其中對於連線和斷開等GAP狀態的處理。

BLE_GAP_EVT_CONNECTED 連線狀態,我們首先呼叫 ble_nus_c_handles_assign 函數去分配控制程式碼,但實際上由於第三個引數為NULL,這裡我們等於是給nus服務控制程式碼置0。接下來我們呼叫 ble_db_discovery_start 函數去發現服務(由於有多個連線,所以我們需要根據當前連線的裝置控制程式碼引數去發現服務),成功發現NUS服務之後,會給我們在 ble_nus_c_evt_handler 回撥函數中返回 BLE_NUS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE 事件。

BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED 斷開狀態,先判斷了是否有裝置連線,並且在最後重新開啟掃描。

2.4 scan_start

在主函數中初始化完成後就會呼叫 scan_start() 開始監聽從機的 BLE 廣播。每當監聽到 BLE 廣播時,協定棧就會給上層應用一個廣播事件,該事件由 NRF_SDH_BLE_OBSERVER 觀察者遞交給 ble_evt_handler 函數。

ble_evt_handler() 函數中新增 BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT 事件,如果發現了從機廣播,則產生 BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT 事件,也就是廣播報告,那麼久呼叫 on_adv_report() 函數解析廣播。

/**@brief Function for handling the advertising report BLE event.
 *
 * @param[in] p_adv_report  Advertising report from the SoftDevice.
 */
static void on_adv_report(ble_gap_evt_adv_report_t const *p_adv_report)
{ 
  ret_code_t err_code;
  if (ble_advdata_name_find(p_adv_report->data.p_data,
                            p_adv_report->data.len,
                            m_target_periph_ame))// 發現指定名稱的裝置
  {
    // 對指定引數進行連線
    err_code = sd_ble_gap_connect(&p_adv_report->peer_addr,
                                  &m_scan_params,
                                  &m_connection_param,
                                  APP_BLE_CONN_CFG_TAG);
    if (err_code != NRF_SUCCESS)
    {
      NRF_LOG_ERROR("Connection Request Failed, reason %d", err_code);
    }
  }
  else
  {
    err_code = sd_ble_gap_scan_start(NULL, &m_scan_buffer);// 如果沒發現繼續掃描
  }
}

通過 ble_advdata_name_find 函數發現指定廣播名稱的廣播資料,如果是的話,則通過 sd_ble_gap_connect 函數對目標發起 GAP 連線。

這樣主機裝置就可以判斷哪個裝置是我們需要連線的從機了,所以主機程式和從機程式中,廣播名稱都要設定為:Nordic_Blinky

三、主機裝置通知使能

3.1 lbs_c_init

不同於從機裝置的多路連線(因為從機自己提供服務,服務是唯一的),主機連線的多個從機有可能存在服務的不同,所以我們需要初始化多個 m_lbs_c 的範例。 同樣的在 lbs_c_init 的初始化函數中,我們需要對這些 m_lbs_c 的範例都進行初始化操作。
BLE_LBS_C_ARRAY_DEF(m_lbs_c, NRF_SDH_BLE_CENTRAL_LINK_COUNT); /**< LED button client instances. */

3.2 ble_lbs_c_init

通過 ble_lbs_c_init 函數實現主機初始化,這個函數是一個資料結構體型別,通過 i 的不同值,來分別代表不同的從機鏈路。這個函數被稱為使用者端處理事件初始化函數。首先設定一個基礎 UUID,這個基礎 UUID 通過協定棧函數 sd_ble_uuid_vs_add 賦值給主裝置。然後通過呼叫註冊函數 ble_db_discovery_evt_register 通過 UUID 查出對應的服務。如果基礎 UUID 相同,則會啟動裡面的回撥函數 db_discovery_evt_handler 進行操作。

3.3 lbs_c_evt_handler

當發現主服務完成後 BLE_LBS_C_EVT_DISCOVERY_COMPLETE,啟動主機使能從機的通知。

3.3.1 ble_lbs_c_button_notif_enable

進入按鍵通知使能服務 ble_lbs_c_button_notif_enable 函數內部,使能通知實際上就是 CCCD 的寫操作,實際上就是通過協定棧函數 sd_ble_gattc_write 來實現 CCCD 的寫入

3.3.2 cccd_configure

3.3.3 tx_buffer_process

四、主機裝置接收從機資料

4.1 ble_lbs_c_on_ble_evt

當通知使能後,主機就可以接收從機發來的通知資訊,一旦從機使用 hvx 通知函數上傳資料給主機,主機就會收到資料,此時就會觸發 BLE_GATTC_EVT_HVX 事件

4.2 on_hvx

on_hvx 函數最終處理接收到的從機通知資料,觸發資料型別為按鍵通知 BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION ,操作控制程式碼為 p_ble_lbs_c->conn_handle,資料存 ble_lbs_c_evt.params.button.button_state 中

4.3 lbs_c_evt_handler

一旦觸發了藍芽事件 BLE_LBS_C_EVT_BUTTON_NOTIFICATION,在藍芽事件回撥函數 lbs_c_evt_handler 中,根據不同的 p_lbs_c_evt->conn_handle 決定不同的從機鏈路,來點亮哪個LED燈。

五、主機裝置資料寫從機

5.1 ble_lbs_led_status_send

把主機按鍵狀態作為資料寫入到從機,通過 i 的值控制不同的從機。tx_buffer_process 這個函數就是前面通知使能中使用主機 cccd 寫函數,這裡同樣可以作為寫資料使用。


• 由 Leung 寫於 2020 年 9 月 29 日

• 參考:青風電子社群