【BLE】CC2541之添加特征值

灰太狼 2022-06-11 03:26 268阅读 0赞

转载：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/48235691

**本篇博文最后修改时间：2017年03月21日，15:32。**

**一、简介**

本文以SimpleBLEPeripheral工程为例，介绍如何添加一个可读、可写、可通知、20字节长的特征值char6，并用app实现数据的收发。

**二、实验平台**

协议栈版本：BLE-CC254x-1.4.0

编译软件： IAR 8.20.2

硬件平台： Smart RF开发板（主芯片CC2541）

手机型号： 小米4S

[安卓][Link 1]版本：安卓5.1

安卓app：TruthBlue2\_1

博主：甜甜的大香瓜

声明：喝水不忘挖井人，转载请注明出处。

原文地址：http://blog.csdn[.NET][]/feilusia

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**四、** **实验前提**

1、在进行本文步骤前，请先 **阅读** 以下博文：

暂无

2、在进行本文步骤前，请先 **实现**以下博文：

暂无

**五、基础知识**

**1、特征值是什么？**

答：特征值是一个变量或者一个数组，它被定义在从机端，它是主从机之间传输数据的缓冲区。

比如添加一个char6\[20\]，它的值初始化为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20。

当char6具有读、写属性时，主机可以通过GATT\_ReadCharValue、GATT\_WriteCharValue进行读、写从机的char6。

当char6具有notify通知属性时，从机可以将char6的值通知给主机。（通知的两种方式可参见本博客的《CC2541的notify》）

**六、实验步骤**

**1、增加char6的宏定义（替换simpleGATTprofile.h中CONSTANTS段部分）**

// Profile Parameters
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR1                   0  // RW uint8 - Profile Characteristic 1 value 
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR2                   1  // RW uint8 - Profile Characteristic 2 value
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR3                   2  // RW uint8 - Profile Characteristic 3 value
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR4                   3  // RW uint8 - Profile Characteristic 4 value
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR5                   4  // RW uint8 - Profile Characteristic 5 value
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR6                   5  // RW uint8 - Profile Characteristic 6 value //GUA 
      
    // Simple Profile Service UUID
    #define SIMPLEPROFILE_SERV_UUID               0xFFF0
        
    // Key Pressed UUID
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR1_UUID            0xFFF1
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR2_UUID            0xFFF2
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR3_UUID            0xFFF3
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR4_UUID            0xFFF4
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR5_UUID            0xFFF5
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID            0xFFF6      //GUA
      
    // Simple Keys Profile Services bit fields
    #define SIMPLEPROFILE_SERVICE               0x00000001
    
    // Length of Characteristic 5 in bytes
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR5_LEN           5  
    
    // Length of Characteristic 6 in bytes
    #define SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN           20       //GUA

**2、增加char6的UUID（simpleGATTprofile.c的GLOBAL VARIABLES段中）**

// Characteristic 6 UUID: 0xFFF6
    CONST uint8 simpleProfilechar6UUID[ATT_BT_UUID_SIZE] =
    { 
      LO_UINT16(SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID), HI_UINT16(SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID)
    };

将16位的UUID拆成2个字节放到数组里。

**3、增加char6的配置属性（simpleGATTprofile.c的Profile Attributes - variables段中）**

// Simple Profile Characteristic 6 Properties
    static uint8 simpleProfileChar6Props = GATT_PROP_READ | GATT_PROP_WRITE | GATT_PROP_NOTIFY;
    
    // Characteristic 6 Value
    static uint8 simpleProfileChar6[SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN] = {0};
    
    // Simple Profile Characteristic 6 Configuration Each client has its own
    // instantiation of the Client Characteristic Configuration. Reads of the
    // Client Characteristic Configuration only shows the configuration for
    // that client and writes only affect the configuration of that client.
    static gattCharCfg_t simpleProfileChar6Config[GATT_MAX_NUM_CONN];
    
    // Simple Profile Characteristic 6 User Description
    static uint8 simpleProfileChar6UserDesp[17] = "Characteristic 6\0";

由于属性包含GATT\_PROP\_NOTIFY方式，所以必须要有个通知开关simpleProfileChar6Config。

**4、修改属性表**

**1）修改属性表的大小（simpleGATTprofile.c的CONSTANTS段中）**

#define SERVAPP_NUM_ATTR_SUPPORTED              21

增加上面定义的char6的4个属性变量。

**2）修改属性表（simpleGATTprofile.c的simpleProfileAttrTbl数组中）**

// Characteristic 6 Declaration
          { 
            { ATT_BT_UUID_SIZE, characterUUID },
            GATT_PERMIT_READ, 
            0,
            &simpleProfileChar6Props 
          },
    
          // Characteristic Value 6
          { 
            { ATT_BT_UUID_SIZE, simpleProfilechar6UUID },
            GATT_PERMIT_READ | GATT_PERMIT_WRITE,
            0, 
            simpleProfileChar6 
          },
    
          // Characteristic 6 configuration
          { 
            { ATT_BT_UUID_SIZE, clientCharCfgUUID },
            GATT_PERMIT_READ | GATT_PERMIT_WRITE, 
            0, 
            (uint8 *)simpleProfileChar6Config 
          },
          
          // Characteristic 6 User Description
          { 
            { ATT_BT_UUID_SIZE, charUserDescUUID },
            GATT_PERMIT_READ, 
            0, 
            simpleProfileChar6UserDesp 
          },

此处注意两点：

第一点，

读、写属性的只有3个变量，而含有notify属性的特征值会多一个开关config，所以是4个变量。

第二点，

**大多数新手搞不清楚特征值属性的“GATT\_PROP\_READ”与属性表的“GATT\_PERMIT\_READ”的区别：**

打个比方说明，

属性表是一列火车，它有SERVAPP\_NUM\_ATTR\_SUPPORTED这么多节车厢，GATT\_PERMIT\_READ是每节车厢的钥匙。

此时第18节~21节车厢装的是宝箱char6，GATT\_PROP\_READ是宝箱char6的钥匙。

虽然两把都是钥匙，但是作用的对象不一样。

实际上GATT\_PERMIT\_READ是针对属性表使用的，而GATT\_PROP\_READ是针对特征值使用的。

**5、修改特征值的参数函数**

**1）增加char6的数值可设置的处理（simpleGATTprofile.c的SimpleProfile\_SetParameter函数中）**

case SIMPLEPROFILE_CHAR6:  
          if ( len == SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN )   
          {  
            VOID osal_memcpy( simpleProfileChar6, value, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN ); 
          }  
          else  
          {  
            ret = bleInvalidRange;  
          }  
          break;

**2）增加char6的数值可获取的处理（simpleGATTprofile.c的SimpleProfile\_GetParameter函数中）**

case SIMPLEPROFILE_CHAR6:  
          VOID osal_memcpy( value, simpleProfileChar6, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );  
          break;

**6、修改特征值的** **读写** **函数**

**1）增加char6的数值读取的处理（simpleGATTprofile.c的simpleProfile\_ReadAttrCB函数中）**

case SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID:  
            *pLen = SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN;  
            VOID osal_memcpy( pValue, pAttr->pValue, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );  
            break;

**2）** **增加char6的数值写入的处理** **（** **simpleGATTprofile.c的simpleProfile\_WriteAttrCB函数中** **）**

case SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID:  
            
          //Validate the value  
          // Make sure it's not a blob oper  
          if ( offset == 0 )  
          {  
            if ( len != SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN )  
            {  
              status = ATT_ERR_INVALID_VALUE_SIZE;  
            }  
          }  
          else  
          {  
            status = ATT_ERR_ATTR_NOT_LONG;  
          }  
            
          //Write the value  
          if ( status == SUCCESS )  
          {  
            VOID osal_memcpy( pAttr->pValue, pValue, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );  
            notifyApp = SIMPLEPROFILE_CHAR6;  
          }  
                 
          break;

**3）****增加通知开关的处理（替换simpleGATTprofile.c的simpleProfile\_WriteAttrCB函数中的GATT\_CLIENT\_CHAR\_CFG\_UUID部分）**

//通知开关管理
          case GATT_CLIENT_CHAR_CFG_UUID:  
            //CHAR4的通知开关
            if(pAttr->handle == simpleProfileAttrTbl[GUA_ATTRTBL_CHAR4_CCC_IDX].handle) 
            {   
              status = GATTServApp_ProcessCCCWriteReq( connHandle, pAttr, pValue, len,  
                                                       offset, GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY );  
            }  
            //CHAR6的通知开关        
            else if(pAttr->handle == simpleProfileAttrTbl[GUA_ATTRTBL_CHAR6_CCC_IDX].handle)   
            {   
              status = GATTServApp_ProcessCCCWriteReq( connHandle, pAttr, pValue, len,  
                                                       offset, GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY );  
            }    
            //其他情况不打开通知开关
            else  
            {  
              status = ATT_ERR_INVALID_HANDLE;  
            }          
            
            break;

**此处非常重要，如果没添加会导致通知开关打不开，以至于从机无法主动发送数据到主机。**

**4）添加两个通知开关的宏****（****simpleGATTprofile.c中****）**

#define GUA_ATTRTBL_CHAR4_VALUE_IDX             11     
    #define GUA_ATTRTBL_CHAR4_CCC_IDX               12     
    #define GUA_ATTRTBL_CHAR6_VALUE_IDX             18
    #define GUA_ATTRTBL_CHAR6_CCC_IDX               19

char4与char6为通知属性，因此需要明确该特征值开关的位置。

char4的特征值数据在属性表simpleProfileAttrTbl中的位置为第11位（属性表是数组，从0位开始），因此GUA\_ATTRTBL\_CHAR4\_VALUE\_IDX宏定义为11。

char4的特征值开关在属性表simpleProfileAttrTbl中的位置为第12位（属性表是数组，从0位开始），因此GUA\_ATTRTBL\_CHAR4\_CCC\_IDX宏定义为12。

char6的特征值数据在属性表simpleProfileAttrTbl中的位置为第18位（属性表是数组，从0位开始），因此GUA\_ATTRTBL\_CHAR6\_VALUE\_IDX宏定义为18。

char6的特征值开关在属性表simpleProfileAttrTbl中的位置为第19位（属性表是数组，从0位开始），因此GUA\_ATTRTBL\_CHAR6\_CCC\_IDX宏定义为19。

**7、****增加char6的通知开关初始化****（替换****simpleGATTprofile.c的SimpleProfile\_AddService函数****）**

//******************************************************************************                
    //name:             SimpleProfile_AddService               
    //introduce:        通过注册GATT属性与GATT服务，从而初始化simple服务           
    //parameter:        services: 服务号      
    //return:           none             
    //author:           甜甜的大香瓜                     
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    //QQ group          香瓜BLE之CC2541(127442605)                      
    //changetime:       2016.12.08                     
    //******************************************************************************  
    bStatus_t SimpleProfile_AddService( uint32 services )
    {
      uint8 status = SUCCESS;
    
      // Initialize Client Characteristic Configuration attributes
      GATTServApp_InitCharCfg( INVALID_CONNHANDLE, simpleProfileChar4Config );
      GATTServApp_InitCharCfg( INVALID_CONNHANDLE, simpleProfileChar6Config );      //GUA
      
      // Register with Link DB to receive link status change callback
      VOID linkDB_Register( simpleProfile_HandleConnStatusCB );  
      
      if ( services & SIMPLEPROFILE_SERVICE )
      {
        // Register GATT attribute list and CBs with GATT Server App
        status = GATTServApp_RegisterService( simpleProfileAttrTbl, 
                                              GATT_NUM_ATTRS( simpleProfileAttrTbl ),
                                              &simpleProfileCBs );
      }
    
      return ( status );
    }

只有通知属性的才需要初始化通知开关属性。

**8、增加char6的通知开关初始化的实时更新****（替换simpleGATTprofile.c的simpleProfile\_HandleConnStatusCB函数）**

//******************************************************************************                
    //name:             simpleProfile_HandleConnStatusCB               
    //introduce:        simple服务连接状态的改变函数           
    //parameter:        connHandle: 连接句柄 
    //                  changeType: 改变类型   
    //return:           none             
    //author:           甜甜的大香瓜                     
    //email:            897503845@qq.com         
    //QQ group          香瓜BLE之CC2541(127442605)                      
    //changetime:       2016.12.08                     
    //******************************************************************************  
    static void simpleProfile_HandleConnStatusCB( uint16 connHandle, uint8 changeType )
    { 
      // Make sure this is not loopback connection
      if ( connHandle != LOOPBACK_CONNHANDLE )
      {
        // Reset Client Char Config if connection has dropped
        if ( ( changeType == LINKDB_STATUS_UPDATE_REMOVED )      ||
             ( ( changeType == LINKDB_STATUS_UPDATE_STATEFLAGS ) && 
               ( !linkDB_Up( connHandle ) ) ) )
        { 
          GATTServApp_InitCharCfg( connHandle, simpleProfileChar4Config );
          GATTServApp_InitCharCfg( connHandle, simpleProfileChar6Config );  //GUA      
        }
      }
    }

会根据设备连接状态来改变特征值通知开关的状态。

**9、增加char6的发送通知数据的函数**

**1）定义****char6的发送通知数据的函数****（simpleGATTprofile.c中）**

//******************************************************************************                
    //name:             GUA_SimpleGATTprofile_Char6_Notify               
    //introduce:        发送char6通道的数据           
    //parameter:        nGUA_ConnHandle: 连接句柄 
    //                  npGUA_Value: 要通知的数据,范围为0~SIMPLEPROFILE_CHAR6,最多20个字节 
    //                  nGUA_Len: 要通知的数据的长度  
    //return:           none             
    //author:           甜甜的大香瓜                     
    //email:            897503845@qq.com         
    //QQ group          香瓜BLE之CC2541(127442605)                      
    //changetime:       2016.12.29                     
    //******************************************************************************   
    void GUA_SimpleGATTprofile_Char6_Notify(uint16 nGUA_ConnHandle, uint8 *pGUA_Value, uint8 nGUA_Len)  
    {  
      attHandleValueNoti_t  stGUA_Noti;  
      uint16 nGUA_Return;  
      
      //读出CCC的值 
      nGUA_Return = GATTServApp_ReadCharCfg(nGUA_ConnHandle, simpleProfileChar6Config); 
      
      //判断是否打开通知开关，打开了则发送数据  
      if (nGUA_Return & GATT_CLIENT_CFG_NOTIFY) 
      {  
        //填充数据
        stGUA_Noti.handle = simpleProfileAttrTbl[GUA_ATTRTBL_CHAR6_VALUE_IDX].handle;  
        stGUA_Noti.len = nGUA_Len;  
        osal_memcpy(stGUA_Noti.value, pGUA_Value, nGUA_Len);
        
        //发送数据
        GATT_Notification(nGUA_ConnHandle, &stGUA_Noti, FALSE);  
      }  
    }

**注意，本函数仅适用于协议栈1.3.2和1.4.0版本。**

**1.4.2版本的attHandleValueNoti\_t 结构体发生变化，需要多一条分配发送数据缓冲区的代码。可以参考《CC2640之自定义服务》的notify代码（不一定完全一样）：**

//分配发送数据缓冲区  
    stGUA_Noti.pValue = GATT_bm_alloc(nGUA_ConnHandle, ATT_HANDLE_VALUE_NOTI, GUAPROFILE_CHAR6_LEN, NULL);

**2）声明** **char6的发送通知数据的函数** **（simpleGATTprofile.h中）**

extern void GUA_SimpleGATTprofile_Char6_Notify(uint16 nGUA_ConnHandle, uint8 *pGUA_Value, uint8 nGUA_Len);

**10、应用层修改**

**1）修改特征值初始化的数值（simpleBLEPeripheral.c的SimpleBLEPeripheral\_Init函数中）**

// Setup the SimpleProfile Characteristic Values
      {
        uint8 charValue1 = 1;
        uint8 charValue2 = 2;
        uint8 charValue3 = 3;
        uint8 charValue4 = 4;
        uint8 charValue5[SIMPLEPROFILE_CHAR5_LEN] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        uint8 charValue6[SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20};    
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR1, sizeof ( uint8 ), &charValue1 );
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR2, sizeof ( uint8 ), &charValue2 );
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR3, sizeof ( uint8 ), &charValue3 );
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR4, sizeof ( uint8 ), &charValue4 );
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR5, SIMPLEPROFILE_CHAR5_LEN, charValue5 );
        SimpleProfile_SetParameter( SIMPLEPROFILE_CHAR6, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN, charValue6 );    
      }

**2）修改应用层的回调函数（simpleBLEPeripheral.c的simpleProfileChangeCB函数中）**

//******************************************************************************                
    //name:             simpleProfileChangeCB               
    //introduce:        simple服务的回调函数
    //parameter:        paramID: 特征值ID 
    //return:           none             
    //author:           甜甜的大香瓜                     
    //email:            897503845@qq.com         
    //QQ group          香瓜BLE之CC2541(127442605)                      
    //changetime:       2016.12.08                     
    //******************************************************************************  
    static void simpleProfileChangeCB( uint8 paramID )
    {
      uint16 nGUA_ConnHandle;
      uint8 nbGUA_Char6[20] = {0};  
      
      switch( paramID )
      {
        //char1
        case SIMPLEPROFILE_CHAR1:
        {
          break;      
        }
    
        //char3
        case SIMPLEPROFILE_CHAR3:
        {
          break;      
        }
    
        //char6
        case SIMPLEPROFILE_CHAR6:  
        {
          //获取连接句柄
          GAPRole_GetParameter(GAPROLE_CONNHANDLE, &nGUA_ConnHandle);
          
          //读取char6的数值
          SimpleProfile_GetParameter(SIMPLEPROFILE_CHAR6, &nbGUA_Char6);
    
          //发送数据  
          GUA_SimpleGATTprofile_Char6_Notify(nGUA_ConnHandle, nbGUA_Char6, 20);
          
          break;      
        }        
          
        default:
        {
          break;
        }  
      }
    }

**七、注意事项**

手机可能缓存了之前的代码**（在更新过CC2541的代码之后，都需要清除手机端的缓存！！！）**，因此要清除缓存，清除缓存的方法如下：

方法一：关闭app、关闭蓝牙总开关、打开蓝牙总开关、打开app。  
方法二：手机重启。

**八、实验结果**

1、仿真并全速运行工程。

2、用安卓手机的TruthBlue2\_1扫描并连接设备，可发现新增的特征值char6

![20161208122733966][]

3、数据通信过程如下图

![20161208122759252][]

①红框为app主动读取到的数值，为默认的1~20（hex显示）。

②蓝框为app主动写入cc2541的数值。

③紫框为cc2541接收到app的数值后，再将char6的数值通过通知发送出来，可见当前char6的数值已被app改变。

因此，实验成功。

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/android
[.NET]: http://lib.csdn.net/base/dotnet
[20161208122733966]: /images/20220611/fa5c48d72d1141e4936d04bee72daf89.png
[20161208122759252]: /images/20220611/4244bcdff227451ea35b88316952a8dc.png