基于CH579实现蓝牙（ble4.2）串口透传
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1、整体框图
实现思路：CH579作为外部设备（Peripheral），串口接收（RX）来自外部mcu的数据，通过蓝牙（ble4.2）发送到中心设备（Center）（上图中是手机），通过蓝牙接收来自中心设备的数据，然后通过串口发送（TX）到外部mcu。
2、串口透传服务
ble是通过特征值传输数据的，因此串口透传服务至少需要两个特征值；一个用于发送数据，一个用于接收数据；为了提高数据吞吐量，发送和接收都不使用ack；因此CH579主动发送数据到手机，可以用notify，手机发送数据到CH579，可以用write no rsp的方式。
3、应用串口
这里使用串口3，用接收中断和时间超时的方法接收串口不定长数据。
UART3_ByteTrigCfg( UART_1BYTE_TRIG );
UART3_INTCfg( ENABLE, RB_IER_RECV_RDY|RB_IER_LINE_STAT );
NVIC_EnableIRQ( UART3_IRQn );
NVIC_SetPriority(UART3_IRQn,5);
由于CH579串口设计上使用的是FIFO的形式，所以设置为1字节触发。
4、串口透传属性表
gattAttribute_t uarttransAttrTb[]=
{
//uart服务
{
{ ATT_BT_UUID_SIZE, primaryServiceUUID }, /* type */
GATT_PERMIT_READ, /* permissions */
0, /* handle */
(uint8 *)&uarttransService /* pValue */
},
//rx特征
{
{ATT_BT_UUID_SIZE,characterUUID},
GATT_PERMIT_READ,
0,
&uartrxProps
},
//rx特征值
{
{ATT_BT_UUID_SIZE,uartrxUUID},
GATT_PERMIT_WRITE,
0,
&uartrxchar
},
//tx特征
{
{ATT_BT_UUID_SIZE,characterUUID},
GATT_PERMIT_READ,
0,
&uarttxProps
},
//tx特征值
{
{ATT_BT_UUID_SIZE,uarttxUUID},
0,
0,
&uarttxchar
},
//cccd
{
{ATT_BT_UUID_SIZE,clientCharCfgUUID},
GATT_PERMIT_READ|GATT_PERMIT_WRITE,
0,
(uint8 *)uarttxcharConfig
},
};
可以看出属性表里面，包含6条属性，声明了一个服务、一个tx特征、tx特征值、rx特征、rx特征值、以及一个客户特征配置（用于客户端配置是否接收服务器的notify）。
5、RX特征实现
属性写回调函数，将蓝牙RX的特征值传到应用层。
uint8 uarttrans_WriteAttrCB( uint16 connHandle, gattAttribute_t *pAttr,
uint8 *pValue, uint16 len, uint16 offset,
uint8 method )
{
uint8 status = SUCCESS;
if(pAttr->type.len==ATT_BT_UUID_SIZE)
{
uint16 uuid= BUILD_UINT16(pAttr->type.uuid[0],pAttr->type.uuid[1]);
switch(uuid)
{
case GATT_CLIENT_CHAR_CFG_UUID:
status = GATTServApp_ProcessCCCWriteReq( connHandle, pAttr, pValue, len,offset,GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY);
break;
case UART_RX_CHAR_UUID:
if(UartTransChangeCBs)
{
UartTransChangeCBs(0,pValue,len);
//将蓝牙接收到的数据，传向应用层，应用层再通过串口3发送到外部mcu
}
break;
default:
status=ATT_ERR_ATTR_NOT_FOUND;
break;
}
}
else
{
status= ATT_ERR_INVALID_HANDLE;
}
return status;
}
6、TX特征实现
CH579接收到外部mcu的串口数据后，通过notify的方式发送出去。
#define SBP_DATA_READY_EVT 0x0008
#define SBP_DATA_TX_EVT 0x0010
#define SBP_RX_TIMEOUT_EVT 0x0020
定义了三个事件，SBP_DATA_READY_EVT用于检测串口接收数据是否就绪，SBP_RX_TIMEOUT_EVT用于串口接收超时，SBP_DATA_TX_EVT用于蓝牙发送。
static void PollingTx(void)
{
uint8 result=0xff;
attHandleValueNoti_t noti;
uint16 i=0;
static uint8 retry=0;
if(AppTxCount>=0)
{
uint8 mtulen = ATT_GetMTU(peripheralConnList.connHandle)-3;
//获取当前MTU的大小，实际能发送的数据长度，还要减去notify的数据头
if(AppTxCount>mtulen)
{
noti.len=mtulen;
noti.pValue=GATT_bm_alloc(peripheralConnList.connHandle,ATT_HANDLE_VALUE_NOTI,noti.len,NULL,0);
tmos_memcpy(noti.pValue,AppTxData,noti.len);
result=UartTrans_Notify(peripheralConnList.connHandle, noti);
if(result != SUCCESS)
{
GATT_bm_free( (gattMsg_t *)¬i, ATT_HANDLE_VALUE_NOTI );
retry++;
if(retry>=3)
{
retry=0;
AppTxCount=0;
tmos_stop_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_TX_EVT);
tmos_start_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_READY_EVT,SBP_DATA_READY_EVT_PERIOD);
PRINT("Send fail...\r\n");
return;
}
}
else
{
retry=0;
AppTxCount=AppTxCount-mtulen;
#if 1
for( i=0;i<AppTxCount;i++)
{
AppTxData[i]=AppTxData[i+mtulen];
}
#else
tmos_memcpy(AppTxData,&AppTxData[mtulen],AppTxCount);
#endif
}
tmos_start_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_TX_EVT,SBP_DATA_TX_EVT_PERIOD);
}
else
{
noti.len=AppTxCount;
noti.pValue=GATT_bm_alloc(peripheralConnList.connHandle,ATT_HANDLE_VALUE_NOTI,noti.len,NULL,0);
tmos_memcpy(noti.pValue,AppTxData,noti.len);
result=UartTrans_Notify(peripheralConnList.connHandle, noti);
if(result!=SUCCESS)
{
GATT_bm_free( (gattMsg_t *)¬i, ATT_HANDLE_VALUE_NOTI );
retry++;
if(retry>=3)
{
retry=0;
AppTxCount=0;
tmos_stop_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_TX_EVT);
tmos_start_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_READY_EVT,SBP_DATA_READY_EVT_PERIOD);
PRINT("Send fail...\r\n");
return;
}
else
{
tmos_start_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_TX_EVT,SBP_DATA_TX_EVT_PERIOD);
}
}
else
{
retry=0;
AppTxCount=0;
tmos_stop_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_TX_EVT);
tmos_start_task(Peripheral_TaskID,SBP_DATA_READY_EVT,SBP_DATA_READY_EVT_PERIOD);
}
}
}
}
这里要注意，当前MTU的大小，如果需要发送的数据大于MTU的大小，则需要分包发送；还加入了重发，如果3次都失败，则打印“Send fail…”。
uint8 UartTrans_Notify(uint16 connhandle,attHandleValueNoti_t noti)
{
uint16 value=GATTServApp_ReadCharCfg(connhandle,uarttxcharConfig);
//获取CCCD配置
if(value & GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY)
{
noti.handle=uarttransAttrTb[4].handle;
return GATT_Notification(connhandle,¬i,FALSE);
}
return bleIncorrectMode;
}
notify发送，需要先获取客户端是否使能了发送，如果使能了则发送，否则返回错误。
7、主函数
上述增加的事件都是基于TMOS的，因此只需要在主函数在初始化应用串口即可，
int main( void )
{
#if (defined (HAL_SLEEP)) && (HAL_SLEEP == TRUE)
GPIOA_ModeCfg( GPIO_Pin_All, GPIO_ModeIN_PU );
GPIOB_ModeCfg( GPIO_Pin_All, GPIO_ModeIN_PU );
#endif
#ifdef DEBUG
GPIOA_SetBits(bTXD1);
GPIOA_ModeCfg(bTXD1, GPIO_ModeOut_PP_5mA);
UART1_DefInit( );
#endif
PRINT("%s\n",VER_LIB);
CH57X_BLEInit( );
HAL_Init( );
GAPRole_PeripheralInit( );
AppUartInit();//应用串口
Peripheral_Init( );
while(1){
TMOS_SystemProcess( );//TMOS运行
}
}
8、运行测试
8.1、使用ble调试助手连接，如下：
可以看到自定义的串口透传服务，在串口透传服务下有两个特征，一个支持Write No Response（写），一个支持Notify（通知）。
8.2、接收测试
点击Write No Response右边的箭头，手机发送数据到CH579，CH5789通过串口打印出来，如下：
这里为了方便测试，在手机端周期发送，可以看出CH579也周期性的接收到了数据。
8.3发送测试
CH579发送数据到手机，如下：
篇幅限制，文中只列出了部分代码，如需完整工程，后台联系。
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原始发表：2021-10-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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