TI CC254x学习笔记整理

Ti CC2540蓝牙模块学习笔记整理

接触CC2540几天，终于有了初步的理解，现将笔记整理如下，只是皮毛，如有错误，还请指正，还有好多没闹明白的地方，以后应该还会继续向里面更新~ 一、整体

1.TI的蓝牙平台支持2种协议栈/应用配置：单一设备配置、网络处理器配置 2.协议栈最顶层2个通用profile：

GAP 通用访问配置文件层 Generic Access Profile GATT 通用属性配置文件层 Generic Attribute Profile

3. GAP：处理设备的接入方式及接入过程：①设备发现 ②链路建立 ③链路终止 ④启动安全功能 ⑤设备配置（主要是连接参数配置）

GATT：完成服务器与客户端之间通信的相关子过程

4.BLE支持40个信道的跳频机制，其中3个通道用于Advertise，剩下的用于数据通信 5.OS抽象层：疑问 如何配置一个新的任务，任务的优先级，事件触发机制，消息的传递 6.主要用于实现的是2个代码文件：

OSAL_SimpleBLEPeripheral.c 任务回调函数数据的定义 和 任务初始化函数定义 作为OSAL的外部全局变量

SimpleBLEPeripheral.c BLE应用程序的实现代码，该源文件调用一系列的BLE API函数，完成复杂的蓝牙协议

通过 constpTaskEventHandleFntasksArr[] 数组来存储要调用的函数

simpleBLEPeripheral.h 一些常量的定义，和蓝牙应用程序任务初始化和任务回调函数声明。 7.LL层任务函数优先级 最高， 而应用程序函数的优先级最低

8.OSAL为每个任务分配了1个16位的Event，每一位代表一个事件，最高位代表SYS_EVENT_MSG，这个事件被OSAL系统保留

9.main()函数中最后进入的 void osal_run_system( void )，这个函数就是看相应任务有没有事件发生，有时间发生就跳转到相应的函数

10.任务间通信，一般通过 事件 和 消息 进行，每当任务间有消息传递，都会触发SYS_EVENT_MSG事件，并且每次处理完事件后，都要清空标志位。

osal_set_event() OSAL.h中 该函数会直接调度一个事件

osal_start_timerEx() OSAL_Timers.h中 需要掩饰触发的事件，调用这个函数

11.Heap Manager(堆栈管理)，函数osal_mem_alloc，给函数分配需要的字节数，osal_mem_free()用来释放内存。

二、OSAL（ 操作系统抽象层 Operate System Abstraction Layer ） 1.OSAL中的消息：

发送消息前，用osal_msg_allocate()函数分配内存空间，填充数据，调用osal_msg_send()将消息发送到指定的函数中去。然后置位该函数的SYS_EVENT_MSG，然后接收端使用osal_mem_receive()将消息接收过来，接收完成后，使用osal_mem_deallocate()函数来回收当前消息所占用的内存。OSAL推荐在任务中使用独立的消息接收函数来处理消息，例如： simpleBLEPeripheral_ProcessOSALMsg()函数。 2.GAP （通用访问配置文件层 Generic Access Profile ）

连接过程：①设备发现 ②链路建立 ③链路终止 ④启动安全功能 ⑤设备配置（主要是连接参数配置） GAP层总是工作在以下角色中的1种：

Broadcaster 广播员，表明我在，但是你们只能看到我，不可以连接我 Observer 观察者，看看谁在，我只观察，不连接 Peripheral 外设，我存在，设想连我，我就连谁 Centeral 中心，看看谁在，工作在单层或多层的连接

3.连接过程： Peripheral向外广播->Centeral接收到向从机发送“Scan”命令->Peripheral以“ScanResp”命令回应->Centeral发送连接请求

4.Connect Interval 通信间隙 每个间隔1.25ms为基本单位，最小6单位7.5mS，最大3200单位4.0S。 5.Slave Latency 从机延时 表示Peripheral可以连续忽略的连接数，最大不能超过499个，最长不能超过32S。 6.Supervision Timeout 监管超时 2个成功连接事件之间的最大间隔。

7.Profile 一种规范 ； Service 一个服务 ； Characteristic 特征值 ； UUID 统一标识码（Service,Characteristic都需要），Centeral与Peripheral间的通信，均通过Characteristic实现 8.发送数据

主->从 Client调用GATT_WriteCharValue()函数发送；

从->主 Service调用GATT_Notification()函数实现。 9.接收数据

从<-主 从机接收后，会产生1个GATT_Profile_Callback调用； 三、BLE 四、低功耗部分 1.如何总是在PM1

osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON ); 2.如何进入PM2

osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY );在空闲的时候就会进入到PM2模式 3.如何进入PM3

存在连接就断开连接，存在广播就停掉广播，并确认自己创建的所有定时任务都已关闭，则系统应该就会进入PM3模式，只能进行外部中断唤醒 4.CC2540低功耗中引脚的设置问题

不用的引脚应该与外部不连接，并将引脚配置为通用上拉输入状态（除了P1.0,P1.1），并且这些脚不应该与VDD，GND直接相连。

*关于P1.0,P1.1，“User Guide”给出的解释是\capability\，字面意思是没有上下拉能力，可是我没理解，这个上下拉，是指什么。。。 五、常用的命令，功能，以及实现方法 1.切换电源模式

osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON ); osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY ); 2.Peripheral怎么主动断开与Centeral的连接

bStatus_tGAPRole_TerminateConnection(); 在文件peripheralBroadcaster.c文件中 3.怎么设置Peripheral的广播的超时时间

首先保证是限制类型的广播 即DEVDISC_MODE_LIMIT(永久广播是 DEVDISC_MODE_GENERAL )，在 simpleBLEPeripheral.c文件 static uint8 advertData[]数组中设置。

当模式处于Limit模式时，广播超时的设置可通过设置宏 TGAP_LIM_ADV_TIME_OUT，不设置的话，默认超时时间是180S。 4.如何打开与关闭广播

uint8 initial_advertising_enable = TRUE/FALSE TRUE：打开广播 FALSE：关闭广播

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8), &initial_advertising_enable );

CC2541 BLE源码阅读知识积累之外设从机Peripheral工作模式 阅读的源代码：核心主要是位于BLE/project/SimpleBLEPeripheral部分

阅读的参考文档：TI_BLE_Software_Developer's_Guide.pdf，BLE_CC2540_DeepDive_Training_2011.pdf，TI_BLE_Sample_Applications_Guide.pdf，SIG的Core_V4.0.pdf

在BLE的源码架构中，感觉是好复杂，还好TI对协议栈不开源，不然就得累死。能力有限只能把整个架构从最简单的主从工作模式入手。

1.BLE中主从机建立连接，到配对和绑定的过程如下图。

正如上图所示，最简单一次蓝牙通信需要以上相关步骤，包括discovery device,connect,pairing,bond等4个主要部分。

2.BLE中的GAP和GATT

初始接触，感觉十分的抽象，到现在为止，GAP个人认为就是监控上图中的交互状态，比如从广播变成连接，到配对等。

GATT通俗理解为用于主从机之间的客户端和服务器端的数据交互，以Attribute Table来体现。 GAP Role Profile:在GAP剧本里所处的4个角色：广播Advertise，主机central，从机Peripheral，观察者Observer。

GATT Attribute:通用属性配置文件。

3.SimpleBLEPeripheral_Init函数解析。

无论是在主机还是从机，任何的蓝牙都将这部分内容作为自己的APPlication，在init中都会完成Bluetooth的GAP，GATT，SM等相关初始化。 void SimpleBLEPeripheral_Init( uint8 task_id ) {

simpleBLEPeripheral_TaskID = task_id;

// Setup the GAP Peripheral Role Profile //GAP外设剧本 {

#if defined( CC2540_MINIDK )

// For the CC2540DK-MINI keyfob, device doesn't start advertising until button is pressed uint8 initial_advertising_enable = FALSE; #else

// For other hardware platforms, device starts advertising upon initialization uint8 initial_advertising_enable = TRUE;//广播使能 #endif

// By setting this to zero, the device will go into the waiting state after // being discoverable for 30.72 second, and will not being advertising again // until the enabler is set back to TRUE uint16 gapRole_AdvertOffTime = 0;

uint8 enable_update_request = DEFAULT_ENABLE_UPDATE_REQUEST;//使能请求更新

uint16 desired_min_interval = DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL; //最小连接间隔0.1ms

} break;

case GAPROLE_WAITING_AFTER_TIMEOUT: {

#if (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) HalLcdWriteString( \HAL_LCD_LINE_3 ); #endif // (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) } break;

case GAPROLE_ERROR: {

#if (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) HalLcdWriteString( \HAL_LCD_LINE_3 ); #endif // (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) } break; default: {

#if (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) HalLcdWriteString( \HAL_LCD_LINE_3 ); #endif // (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE) } break; }

可以看到GAP Role 作为外设从机时，各种状态的变化，而这些状态 变化都由GAP（不开源部分）调用回调函数，将当前状态参数传入，以使得不同的APP做出反应。体现了一种回调函数设计的便捷性。

5.GATT Server的相关设置函数。 // Initialize GATT attributes

GGS_AddService( GATT_ALL_SERVICES ); // GAP Service GATTServApp_AddService( GATT_ALL_SERVICES ); // GATT attributes DevInfo_AddService(); // Device Information Service

SimpleProfile_AddService( GATT_ALL_SERVICES ); // Simple GATT Profile

通常一个GATT中GAP server和GATT server是必须强制存在的（Mandatory）以及自己设计的profile server. 作为GATT的server和client，主要通过Attribute来进行交互，当client请求server读取数据时，通过如下注册的回调函数来进行访问。

// Register callback with SimpleGATTprofile

VOID SimpleProfile_RegisterAppCBs( &simpleBLEPeripheral_SimpleProfileCBs );//给应用注册回调函数 在回调函数中对时间做出处理。 蓝牙设计

1. 问：什么是蓝牙通信？

答：蓝牙通讯最初设计初衷是方便移动电话（手机）与配件之间进行低成本、低功耗无线通信连接，现在已经成为IEEE802.15标准，得到全球上万家厂商支持。

2. 问：如果从事蓝牙开发有没有前途？

答：严格地说，这不是一个技术问题，而是一个世界观问题。什么是前途？如果单纯是金钱，从事技术是不太可能暴富的（注意比尔.盖茨是个技术商人）；如果想用你所能改善世界，这是可能的，毕竟蓝牙的主要用途是民用。附带说一句，考虑赚钱和改变世界是中国和西方人世界观的主要差别。

3. 问：蓝牙有什么优势？

答：首先是低功耗，以BLE 4.0为例，一节钮扣电池在静态工作状态可以支持一年；其次是低成本，TI公司的CC2540蓝牙SOC方案芯片出售价仅1美元，可以让人们低廉使用蓝牙技术；再次是开放性，2.4GHz的频段全球开放，没有政府监管；最后是适合时代潮流，现在是手机的时代，蓝牙技术本来就为它而生。

4. 问：蓝牙4.0协议和BLE是什么？

答：蓝牙4.0协议是2010年6月由SIG（Special Interest Group）发布的最新标准，它有2种模式：BLE（Bluetooth low energy）只能与4.0协议设备通信，适应节能且仅收发少量数据的设备（如家用电子）；BR/EDR（Basic Rate / Enhanced Data Rate），向下兼容（能与3.0/2.1/2.0通信），适应收发数据较多的设备（如耳机）。

5. 问：目前支持蓝牙4.0的移动设备有哪些？

答：苹果公司的iPhone 4S、iPhone 5、miniPad和iPad 3；小米手机2；三星公司的Galaxy SIII和Note II；HTC ONE系列。

6. 问：如何开始蓝牙4.0的开发呢？

答：概括地讲至少以下三方面的准备吧。硬件方面，需要购买TI公司蓝牙迷你套件，包括蓝牙USB电子狗和KeyFob以及CC Debugger传真器；软件方面，安装IAR for 8051，TI公司BTool软件；技术知识，《CC2540/41 BLE Software Developer’s Guide 1.3》和《CC2540/41 User’s Guide》。

7. 问：刚开始接触蓝牙如何快速上手？

答：理论联系实践是比较好的学习方法，建议先学习《CC2540/41 BLE Software Developer’s Guide 1.3》，然后将SimpleBLEPerepheral工程导入IAR for 8051，结合电子狗和BTool，调试蓝牙通讯中的广播/连接/绑定/访问。光看书不动手，空虚；不看书光动手，浅薄。

8. 问：IAR调试CC2540时程序导入到了芯片的Flash中了吗？

答：确实。CC2540是SOC（System On Chip）芯片，它的内核就是8051，它需要从ROM中取指令，从RAM中取数据来运行。仿真时，CC Debugger会把程序导入芯片Flash中，再执行仿真。

9. 问：当IAR调试中出现警告“缺少断点，无法运行到main()”？

答：出现这个错误的原因是，IAR for 8051最多只能设置3个断点，如果设置过多，当程序下载后，将出现些调试警告。解决的方法很简单，去掉一些断点，再重新载入程序。

10. 问：为什么IAR调试时有很多变量无法查看它的值？

答：主要的原因是IAR编译器设置了优化功能，函数中的自动变量以及一些静态函数都被优化过了，所以没有生成对应的调试信息，无法查看和设置断点。解决的方法是关闭编译器的优化功能，右键点击工程的Options -> C/C++ Compiler -> Optimizations中的Level设置为None。

11. 问：蓝牙协议分层很多且比较复杂，该如何掌握呢？

答：蓝牙协议从应用层到物理层一共分了8层，看上去比较复杂且API函数很多。首先不必要知道每一层的具体实现，掌握与应用紧密关联GAP/GATT（或者GAP Role和GATT Profiles）层就可以满足大部分设计需要；每一层的软件都是通过OSAL来调用的，因此需要了解OSAL的基本原理：任务/事件/消息/定时器/动态分配内存；最后把蓝牙通讯过程理解，将有助于开发。

12. 问：OSAL是一个操作系统吗？

答：OSAL（Operating System Abstraction Layer）操作系统抽象层，它不是一个真正的操作系统（它没有Context Switch上下文切换功能），但它巧妙地组织各任务，支持任务优先级，任务之间可以通过事件和消息来通信，为任务提供软定时器和动态内存分配。要避免的陷阱是，应用任务的单个函数运行时间不能太长（如操作大批量数据的Flash写），否则它无法及时调度高优先级的LL（Link Layer）任务而导致蓝牙通信中断。

13. 问：蓝牙节点是如何组成微微网的呢？

答：蓝牙节点组网中，只能存在一个主节点（Central）和多个从节点（Peripheral），从节点是发出信号者，主节点是扫描且发起连接者。

14. 问：主节点和从节点通信的过程是怎样的呢？

答：当从节点发出广告信号（包括设备地址和设备名称之类的附加信息）；主节点收到此广告信号后，向从节点发出扫描请求；当从节点回应扫描时，就完成了设备发现过程。

接着主节点向从节点发出连接请求（包括连接时隙、从节点待机次数、连接超时值），从节点

回应连接，就完成了建立连接。

为了安全起见，一些数据的访问需要认证，它的完成是这样的：一方（可以是主节点，也可以

是从节点）向另一方索要6位数字的密码，之后，两个节点彼此交换安全密钥用于加密和认证，此过程称为配对。

认证的过程比较繁琐，BLE协议支持两节点保存认证的安全密钥（一般是非易失性存储器中），

以便于两节点下次连接后快速认证，这就是绑定技术。

15. 问：蓝牙通信中两个节点如何交换数据？

答：这是蓝牙通信中最让初学者迷惑的地方。大部分通信，尤其是TCP/IP，交换数据的婚介是数据包，但蓝牙通信中，工程师找不到数据包访问方式，于是就产生疑问。其实蓝牙最底层也是基于无线数据包交换，只是通过层层封装，交付给工程师的API接口就变成了Client访问Server的方式。

16. 问：Client和Server节点是如何定义呢？

答：通俗地说吧，Server（服务器）就是数据中心，Client（客户端）就是访问数据者。特别说明，它与主/从设备是独立的概念：一个主设备既可以充当Server，又可以充当Client；从设备亦然。

17. 问：Server是如何提供数据呢？

答：Server首先将一个服务按“属性/句柄/数值/描述”这种格式予以组织，然后调用API函数

GATTServApp_RegisterService将服务数据进行注册。举个实例吧，设提供一个电池电量服务字节，它允许Client读取，数据为一个8比特无符号数（0～100%），它的组织如下：02 25 00 19 2A, 这5个数据（小端格式）分别是：0x02=只读属性，0x0025=句柄；0x2A19=服务UUID。

18. 问：不明白Server提供服务中的UUID？

答：UUID(Universal Unique Identifier)全球惟一标识符，本来是SIC组织分配给特定蓝牙服务的标识，如分配0x2A25为设备序列号的UUID，这样任意蓝牙设备都可以通过它得到另一个设备的序列号。

打个类比，它就像书名，如《现代操作系统》，所有人一看就知道它是计算机大师Andrew S. Tanenbaum写的书。

19. 问：什么是Server提供服务中的句柄呢？

答：句柄(Handle)就是服务数据在数据中心的地址，当所有的服务数据组织起来后，它总得有个先后顺序，某个服务的位置就是它的句柄。还是上面的类比，如果想去图书馆借阅《现代操作系统》，需要查明该书在哪一层楼，哪个房间，这就是该书的Hanle。

20. 问：为什么Server提供的服务中有描述？

答：有些服务是有描述（Descriptor）的，它是用于Client配置该服务的功能（通知或者显示）。像某人没有借到《现代操作系统》该书（可能是被别人借光了），他（她）可以打个电话给图书馆工作人员，请求一旦该书可以借阅了给他一个通知，这个过程相当于配置该书的Descriptor。

21. 问：服务的属性与描述有区别吗？

答：有区别，服务的属性是Server设置访问权限。就像图书馆的工作人员可以设置《现代操作系统》仅能在阅览室看不能外借（只读），或者即可以看也可以外借（读/写）。 22. 问：Client如何访问Server的服务呢？

答：大致分三类：读取服务的值，需要知道服务的UUID或者Handle；写服务的值，需要知道服务的Hanle；写服务描述符，需要知道该Descriptor的Hanle。

23. 问：如何知道一个服务的Handle？

答：根据服务的UUID调用API函数GATT_ReadUsingCharUUID

协议栈会返回该服务的Handle。特别注意的是，一个服务的Descriptor的Handle总是该服务的Handle+1，如电池电量服务的Handle是0x0025，那么它的Descriptor的Handle是0x0026。

24. 问：Server可以访问Client吗？

答：蓝牙通信中，Server不能直接访问（读/写）Client，但是可以通知（Notification）Client，通知的前提是Client通过写Descriptor使能通知功能。例如，某Server发现电池电量已经低于安全阀值，它可以调用GATT_Notification通知所有已连接的Client，但是Client接收后如果处理是它自己的事情。

25. 问：如果得知电池容量？

答：任何使用电池供电的设备都必须精确监控电池容量，否则设备可以突然断电而停止工作，它的基本原理是通过ADC（模数转换器）计算电池电压。以CC2540芯片用一钮扣电池为例，电池电压从2.0v～3.0v，即电量的0%～100%；CC2540有一10比特的ADC，量程范围为0～511，参考电压为1.25v，最大测量电压为3.75v，以上信息可以得知：（v/3）/ 1.25 * 511 = adc，则2.0v=273adc，3.0v=409adc，根据下图可以很容易得知ADC转换为电压的公式： Percentage / (X – 273) = 100 / 136 = 25 / 34，变换后为：

Percentage = (X - 273) * 25 / 34，为四舍五入提高计算精度则有： Percentage = [(X - 273) * 25 + 33] / 34。

26. 问：蓝牙发射信号功率调整会影响通信距离吗？ 答：会，以TI公司的CC2540为例，它支持4种发射功率选择：4dBm、0dBm、-6dBm和-23dBm，按无线电功率定义：LdBm=10lg(Pwr/1mW)，以上4种分贝值换算成瓦特为：2.51mW、1mW、0.251mW和0.005mW，有效通信距离分别为：30米、10米、7米和3米。 27. 问：如何知道两个蓝牙通信节点之间的距离？ 答：要知道蓝牙通信节点（如手机和蓝牙设备）之间的距离，最容易实现的方法是通过读取接收RSSI（Received Signal Strength Indication）值来计算。无线通讯中功率与距离的关系如下： 其中A可以看作是信号传输1米远时接收信号的功率，n是传播因子（它受障碍，温度和湿度等影响），r是节点之间的距离。当确定了常数A与n的值后，距离r就可以根据PR(dBm)计算出来。 28. 问：如何获取蓝牙节点的接收RSSI值？ 答：具体的设备接收RSSI值的方法不一样，以iPhone手机为例，iOS提供API函数获取RSSI值；TI公司的CC2540芯片的BLE协议栈中，首先将读取RSSI值回调函数挂载到gapRolesRssiRead_t类型的指针下，建立连接后，主设备调用GAPCentralRole_StartRssi（），从设备调用 GAPRole_SetParameter(GAPROLE_RSSI_READ_RATE, ……)。这样就可以定时读取接收的RSSI值了。 29. 问：如何开展读取RSSI值的实验？ 答：读取RSSI值的实验可以这样搭建，主设备固定位置，向从设备发送信号，从设备LED光和Buzzer报警为通信成功，逐次移动从设备，而获取RSSI值随物理距离之间的关系。下图是笔者做实验的数据： Distance(m) RSSI(dBm) Loss(p) 1 -47 0 2 -59 0 3 -73 9 4 -80 11 5 -80 27 6 -79 2 7 -85 50 8 -88 32 9 -86 22 10 -87 49 实验器材为2块CC2540芯片，主芯片发射功率为4dBm(2.51mW)，Loss是通信节点中失败次数。

30. 问：如何将接收RSSI实验数据得到距离计算公式呢？

答：最好的工具是EXCEL软件，以上表中的实验数据和EXCEL 2007为例。首先选中Distance和RSSI两行，点击“插入->散列图”，软件会自动生成如下图：

选取其中任意点，点右键，“添加趋势线->对数”，将会出现下图：

可见RSSI与距离的关系是比较符合指数函数，再点击“显示公式”

此时得到指数函数公式为：y = -49.53 – 17.7 ln (x)，再把自然对数换成10常用对数，则有：y = -49.53 – 40.71 lg (x)。通过以上几步就轻松得到RSSI与距离之间的计算公式。

31问：针对RSSI采样值选用什么样的滤波算法？

答：RSSI采样值遵循以下特点：有个别的脉冲干扰引起极大值和极小值的出现，其他采样数据值沿平均值分布，比较适合的算法是：滑动防脉冲干扰平均滤波法。它的原理是，设有N个单位的队列，用新的采样值覆盖旧的采样值，去除队列中最大值和最小值后，再计算队列中采样数据的平均值。用C语言描述如下： static INT8S Filter(INT8S chVal) {

#define FIFO_NUM 10

INT8S chMinVal, chMaxVal, chTemp; INT16S nCnt, nSum;

static INT8S s_chIx = 0, s_chIsFull = FALSE; static INT8S s_achBuf[FIFO_NUM];

/* Save the NEW value, kick out the OLDest one */

s_achBuf[s_chIx] = chVal; if (++s_chIx >= FIFO_NUM) {

s_chIx = 0; /* Wrap to 1th unit */ s_chIsFull = TRUE; }

/* Number of sampled data less than N */ if (!s_chIsFull) {

nSum = 0;

for (nCnt = 0; nCnt < s_chIx; ++nCnt) {

nSum += s_achBuf[nCnt]; }

return (INT8S)(nSum / s_chIx); }

/* Get the SUM and Max. and Min. */ chMaxVal = chMinVal = nSum = 0; for (nCnt = 0; nCnt < FIFO_NUM; ++nCnt) {

chTemp = s_achBuf[nCnt];

nSum += chTemp;

if (chTemp > chMaxVal) {

chMaxVal = chTemp; }

else if (chTemp < chMinVal) {

chMinVal = chTemp; } }

/* Calculate the average */

nSum -= (chMaxVal + chMinVal); /* SUB Max. and Min. */ nSum /= (FIFO_NUM - 2); /* Get average */

return (INT8S)nSum; }

使用GATT_Notification 的示例

总体思路：

分为两部分：

1、此部为从机写特征值的回调函数，主要是主机会写入CFG 0x0001打开Notify使能。 static bStatus_t battWriteAttrCB( uint16 connHandle, gattAttribute_t *pAttr, uint8 *pValue, uint8 len, uint16 offset ) {

bStatus_t status = SUCCESS;

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 ); if ( status == SUCCESS ) {

uint16 charCfg = BUILD_UINT16( pValue[0], pValue[1] );

if ( battServiceCB ) {

(*battServiceCB)( (charCfg == GATT_CFG_NO_OPERATION) ? BATT_LEVEL_NOTI_DISABLED : BATT_LEVEL_NOTI_ENABLED); } } break;

default:

status = ATT_ERR_ATTR_NOT_FOUND; break; }

return ( status ); }

2、这段程序为从机发送通知的示例，主机还需要做两件事情，一是通过Write过程将从机的CFG值写为0x0001，然后由第一步中的write特征值回调函数处理，并调用此函数。二是主机中需要有通知消息的处理过程

//linkDBItem_t是蓝牙建立链接之后的一个结构体，每个链接有自己的一个Handle值，如果当前蓝牙只有一个链接，则该handle值为0； plinkItem的值是从LinkDB_PerformFunc（）传进来的。 static void battNotifyCB( linkDBItem_t *pLinkItem ) {

//检查是否已经建立蓝牙连接

if ( pLinkItem->stateFlags & LINK_CONNECTED ) {

//取 cfg的值，看是否为0x0001；（0x0001为Notify，0x0002为Indicate） uint16 value = GATTServApp_ReadCharCfg( pLinkItem->connectionHandle, battLevelClientCharCfg ); if ( value & GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY ) {

attHandleValueNoti_t noti;

//此处的handle是将要发送的数据的handle，不是cfg的handle noti.handle = battAttrTbl[BATT_LEVEL_VALUE_IDX].handle; noti.len = 1;

noti.value[0] = battLevel;

GATT_Notification( pLinkItem->connectionHandle, ¬i, FALSE ); } } }

广播时间模式

1.保持无限广播：

General Discovery mode下，先设置TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN = 0。GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN，0)，再使能广播。

至于 GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime );不用管，因为：

当TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN = 0时。GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME是无效的。 2.单次限时广播：

先设置广播的持续时间，如3s：

Limited Discovery mode下，GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_ADV_TIMEOUT, 3);//单位秒 General Discovery mode下，GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN，3000);//单位ms 然后注意设置gapRole_AdvertOffTime = 0。

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime ); 这样你开启一次广播，持续3秒后就自动停止了。 3.循环限制广播：

先设置你每次的广播时间，如10秒：TGAP_LIM_ADV_TIMEOUT = 10。GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_ADV_TIMEOUT，10)。 然后设置关闭广播的持续时间，如20秒： gapRole_AdvertOffTime = 20000。

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime ); 这样的效果就是：广播10秒，停止20秒。广播10秒...如此循环。

BLE芯片CC254x 系统资源

1.CC254x 内核

1.1.内核介绍

CC254x内部采用的是增强型8051内核，指令执行速度较标准的8051要快，主要基于： l 增强型8051的单周期指令是1个时钟周期，而标准8051需要12个时钟周期； l 没有了浪费的总线状态（wastedbus states）；

由于一个指令周期能与存储中指令预取保持同步，使得大多数单周期指令能在一个时钟周期内完成，此外，增强型8051内核也包含一个“second data pointer”和一个扩展的18个中断单元。

1.2.存储空间

8051有分离的程序存储空间和数据存储空间，可细分成4中不同的存储空间： l CODE：只读程序存储，寻址空间64KB；

l DATA：可读写数据存储空间，可被直接或间接寻址，256 bytes，低128 byte 可被直接或间接寻址，高128 bytes只能间接寻址（SFR除外，SFR为直接寻址）

l XDATA：片外数据存储，寻址空间64K， l SFR：寄存器区域，直接寻址；

2. 时钟系统

CC254x内部时钟系统分两部分，系统时钟(system clock)和睡眠看门狗时钟。

2.1.系统时钟

· CPU运行主频，分频之后也为Timer1、Timer3、Timer4计数时钟； · 支持2种时钟源，内部16MHz RC晶振或外部的32MHz晶振； · 上电默认是IRC 16MHz；

· IRC 16MHz 启动时间比32MHz时间短，功耗低，但是精度差，不能用于射频相关的数据传输，射频相关操作必须要等32MHz时钟稳定之后才能进行；

2.2.睡眠看门狗时钟

· 为睡眠定时器和看门狗运行提供时钟；

· 支持2种时钟源，内部32KHz RC晶振或外部的32.768KHz晶振； · 上电默认是内部32KHz；

· IRC 32KHz 启动时间比外部32.768KHz时间短，功耗低，但是精度差;

· 当开启IRC 32KHz校准功能(使用外部的32MHz分频，SLEEPCMD.OSC32K_CALDIS = 1；CLKCONCMD. OSC32K = 1)，IRC 32KHz能以32.753KHz工作；

2.3.时钟初始化代码分析

摘自TI-BLE-v1.2.1 HAL source code： ……

// start 16MHz RCOSC & 32MHz XOSC waitfor stable 32MHz XOSC START_HSOSC_XOSC();

// switch to the 16MHz HSOSC and wait until it isstable SET_OSC_TO_HSOSC();

// set 32kHz OSC and wait until it is stable SET_32KHZ_OSC();

// switch to the 32MHz XOSC and wait until it isstable SET_OSC_TO_XOSC();

//stop 16MHz RCOSC STOP_HSOSC(); ……

这段代码有对IRC 16MHz进行开关控制（SLEEPCMD.Bit2），实际根据手册，SLEEPCMD.Bit2始终为1，无需配置，个人猜测最初的CC254x或者CC253x可以对IRC16MHz进行开关控制，后来取消了这部分，改为上电默认IRC16MHz 打开，且可以默认它已经运行稳定（CLKCONCMD.OSC = 1; CLKCONSTA.OSC = 1; ），所以实际时钟初始化可以只是： ……

// set 32kHz OSC and wait until it is stable SET_32KHZ_OSC();

// switch to the 32MHz XOSC and wait until it isstable SET_OSC_TO_XOSC(); ……

3.电源管理

CC254x包含5种电源模式：Active ，idle，powermode1/2/3(PM1-PM3), 其中的PM1-PM3也称为睡眠模式。

3.1.电源模式

CC254x的5种电源模式涉及晶振和片内1.8Vvoltage regulator digital部分的开关控制，高频率晶振包括X-OSC (32 MHz) 和IRC-OSC (16 MHz) ，低频率晶振包括X-OSC (32.768 KHz) 和IRC-OSC (32 KHz) 。 · Active 模式：为正常工作的全功能模式，片内1.8V 电压转换芯片、高频晶振（32MHz或16MHz）、低频晶振（32.768KHz或32KHz）都处于正常工作状态；

· IDLE模式：除了CPU内核处于“IDLE”外，其它等同于Active模式； · PM1模式：适应于能快速唤醒，睡眠时间不超过3ms的应用场合； · PM2模式：睡眠时间超过3ms，一般使用Sleeptimer定时唤醒； · PM3模式：最低功耗状态，睡眠时间超过3ms，一般使用外部IO中断方式唤醒。 Power mode Active IDLE PM1 PM2 PM3

CC254x睡眠模式和IDLE模式切换到Active 模式方法： Power mode Active IDLE Wakeup to Active mode / POR, BOD, External reset, External interrupt , Sleep timer expires PM1 POR, BOD, External reset, External interrupt , Sleep timer expires PM2 POR, External reset, CRC reset (CC2541 only), External interrupt , Sleep timer expires PM3 POR, External reset, CRC reset (CC2541 only), External interrupt, High-Frequency OSC X-OSC or IRC-OSC X-OSC or IRC-OSC None None None Low-Frequency OSC X -OSC or IRC-OSC X -OSC or IRC-OSC X-OSC or IRC-OSC X -OSC or IRC-OSC None voltage regulator ON ON ON OFF OFF 3.2.电源管理控制

CC254x使用寄存器PCON.IDLE和SLEEP.MODE来控制，进入睡眠模式一般先设置要进入哪种非Active模式（IDLE、PM1-PM3）： SLEEP.MODE [1:0] Mode 00 01 10 11 Active/Idle PM1 PM2 PM3 设置完成睡眠模式之后，使PCON.IDLE= 1，将立即使CC254x进入相应的非Active模式，在user’sguide里面特别有说明，在进入非Active模式，需要PCON.IDLE = 1指令必须4字节对齐地址，且之后的第一条指令必须是非4字节对齐存放。 对于PM3，由于其BOD已经不起作用，对于CC2541可以利用SRCRC.RESULT来判断电压是否Brownout。 3.3.电源管理代码分析

设定SLEEP.MODE [1:0]之后，调用halSetSleepMode进入非Active模式，唤醒之后从PCON.IDLE= 1之后的指令开始执行，halSetSleepMode函数定义如下。 #pragma location =\voidhalSetSleepMode(void); ……

void halSetSleepMode(void) {

PCON =PCON_IDLE;

HAL_DISABLE_INTERRUPTS(); }

汇编之后： halSetSleepMode: CODE

MOV 0x87, #0x1 CLR 0xa8.7

这里面需要注意的是“PCON.IDLE =1”指令必须是4字节对齐地址，而接下来的指令(唤醒之后执行的第一条指令不能是4字节对齐地址) 打开xcl文件： ……

-D_CODE_START=0x0000

-D_CODE_END=0x7FFF // Last address for ROOT bank. ……

-D_SLEEP_CODE_SPACE_START=(_CODE_END-7) -D_SLEEP_CODE_SPACE_END=(_CODE_END)

-Z(CODE)SLEEP_CODE=_SLEEP_CODE_SPACE_START-_SLEEP_CODE_SPACE_END ……

可以看出halSetSleepMode放置在0x7FF8的地址，满足4字节对齐要求，同时

“PCON = PCON_IDLE”占3个字节，即HAL_DISABLE_INTERRUPTS()地址在0x7FFB，不是4字节对齐，也满足要求。

cc2540 cc2541 低功耗实测和总结-与注意事项 - 低功耗小于10uA CC2541 CC2540 实现超低功耗是非常重要的： 我们来总结一下实现方法：

1、有定时器在跑时会一直跑在 PM2 电流在 300uA左右。 没有定时器跑后会到 PM3 ， 电流会少于10uA 。 这个定时器是指 osal 的定时器， 例如：

启动了osal_start_timerEx( keyfobapp_TaskID, KFD_TOGGLE_BUZZER_EVT, 2000 ); 但没到时间：

需要说明的是 keyfob 中的 低功耗一直都是进不去 PM3 的， 这是由于有一个查询电量的定时器一直在跑：

osal_start_timerEx( keyfobapp_TaskID, KFD_BATTERY_CHECK_EVT, BATTERY_CHECK_PERIOD ); 把它注释掉 就会进 PM3 了。 电流 小于 10uA 。

因此，如果你想低功耗到但是又想启用定时器是不现实的。

2、如果有外部中断，比如开关量如按键， 一定，一定，一定需要用下降沿中断， 目前上升沿中断调不出

来， 并且，常态时如果是低电平输入， 会比较耗电。实测，低电平输入会比高电平输入多200uA 左右。

总结一下： 常态下是PM1

要进入 PM2， 首先，确认你的option的编译宏设置了 POWER_SAVING 然后代码中， 需要执行 osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY ); 即可， 电流还有200uA 呀， 怎么办？ 要进入 Pm3， 需要你没有 osal的定时器在跑。

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