BLE學習

協議棧解析

• 對開發者來講，很簡單，他只須要調用send(0x53)
• GATT層定義數據的類型和分組，方便起見，咱們用0x0013表示電量這種數據類型，這樣GATT層把數據打包成130053（小端模式！）
• ATT層用來選擇具體的通訊命令，好比讀/寫/notify/indicate等，這裏選擇notify命令0x1B，這樣數據包變成了：1B130053
• L2CAP用來指定connection interval（鏈接間隔），好比每10ms同步一次（CI不體如今數據包中），同時指定邏輯通道編號0004（表示ATT命令），最後把ATT數據長度0x0004加在包頭，這樣數據就變爲：040004001B130053
• LL層要作的工做不少，首先LL層須要指定用哪一個物理信道進行傳輸（物理信道不體如今數據包中），而後再給此鏈接分配一個Access address（0x50655DAB）以標識此鏈接只爲設備A和設備B直連服務，而後加上LL header和payload length字段，LL header標識此packet爲數據packet，而不是control packet等，payload length爲整個L2CAP字段的長度，最後加上CRC24字段，以保證整個packet的數據完整性，因此數據包最後變成：
  • AAAB5D65501E08040004001B130053D550F6
    • AA – 前導幀(preamble)
    • 0x50655DAB – 訪問地址(access address)
    • 1E – LL幀頭字段(LL header)
    • 08 – 有效數據包長度(payload length)
    • 04000400 – ATT數據長度，以及L2CAP通道編號
    • 1B – notify command
    • 0x0013 – 電量數據handle
    • 0x53 – 真正要發送的電量數據
    • 0xF650D5 – CRC24值
    • 雖然開發者只調用了 send(0x53)，但因爲低功耗藍牙協議棧層層打包，最後空中實際傳輸的數據將變成下圖所示的模樣，這就既知足了低功耗藍牙通訊的需求，又讓用戶API變得簡單，可謂一舉兩得！

 

經常使用ATT命令

        藍牙的request/response

        Client和Server之間是經過ATT PDU來通訊的，ATT PDU主要包括4類：讀，寫，notify和indicate。若是一個命令須要response，那麼會在相應命令後面加上request；若是一個命令只須要ACK而不須要response，那麼它的後面就不會帶request。這裏要特別強調一點，BLE全部命令都是「必達」的，也就是說每一個命令發出去以後，會立馬等ACK信息，若是收到了ACK包，發起方認爲命令完成；不然發起方會一直重傳該命令直到超時致使BLE鏈接斷開。換句話說，只要你的BLE沒有斷開，那麼你以前發送的數據包，無論它是用什麼ATT PDU來發送的，它確定被對方收到了。我估計不少人對此會產生疑問，由於他們常常碰到丟包的狀況，其實你們常常碰到的「丟包」，不是空中把包丟了或者包在空中被幹擾了，而是你們發送的代碼寫得有問題，致使你要發送的包沒有被安全送達到協議棧射頻FIFO中，因此之後你們碰到丟包狀況，請先檢查你的代碼，保證你的數據包正確完整安全地送達到協議棧射頻FIFO中，只要數據包放到了協議棧射頻FIFO中，藍牙協議棧就能保證該數據包「必達」對方。既然每一個ATT命令都必達對方，那麼還須要request作什麼？若是一個命令帶有request後綴，那麼發起方就能夠收到命令的response包，這個response包在應用層是有回調事件的，而前述的ACK包在應用層是沒有回調事件的。因此採用request/response方式，應用層能夠按順序地發送一些數據包，這個在不少應用場合是很是有用的。相反，若是你對應用層數據包的順序沒有要求，那麼就能夠不使用request/response形式。另外Request/response有一個反作用：大大下降通訊的吞吐率，由於request/response必須在不一樣的鏈接間隔中出現，也就是說，你在間隔1中發送了一個request命令，那麼response包必須在間隔2或者稍後間隔中回覆，而不能在間隔1中回覆，這就致使兩個鏈接間隔最多隻能發一個數據包，而不帶request後綴的ATT命令就沒有這個問題，在同一個鏈接間隔中，你能夠同時發多個數據包，這樣將大大提升數據的吞吐率。你們能夠參考下圖來理解request和非request命令的區別：

 

經常使用的帶request的命令：全部read命令，write request，indication等，而經常使用的不帶request的命令有write command，notification等，完整的ATT命令列表以下所示：

 

NRF_SDH_BLE_OBSERVER用來爲本地文件（此處爲main.c）註冊一個BLE回調函數（此處爲ble_evt_handler），NRF_SDH_BLE_OBSERVER這個宏執行成功後，全部的BLE事件都會被ble_evt_handler捕獲。進入ble_evt_handler，你會發現BLE有上百個回調事件，你不須要每一個都處理，你只須要處理你關心的事件便可，好比鏈接成功事件BLE_GAP_EVT_CONNECTED或者鏈接斷開事件BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED

NRF_SDH_BLE_OBSERVER有一個很大的好處：某個模塊若是須要捕獲BLE事件，那麼它本身調用NRF_SDH_BLE_OBSERVER這個宏註冊相應回調函數便可，而再也不須要在其它文件中去註冊這個回調函數，將模塊的耦合性降到最低，符合模塊化編程思想。(即response包在應用層的回調函數)