RTT_Zephyr_Polling BlueNRG2 SPI使用說明

在RT-Thread平臺(tái)下，利用 BlueNRG2 藍(lán)牙芯片運(yùn)行 RTT_Zephyr_Polling 協(xié)議棧。使用 SPI 作為 HCI 傳輸方式。

這里開發(fā)和測(cè)試使用的都是 NUCLEO-L476RG 硬件平臺(tái)，其他 MCU 硬件理論上只需按實(shí)際情況在 RTT 中修改引腳等設(shè)置。

硬件連接：NUCLEO-L476RG
使用 NUCLEO-L476RG 開發(fā)板配套的擴(kuò)展板連接 BlueNRG2，使用 SPI 作為 HCI 傳輸方式，運(yùn)行 RTT_Zephyr_Polling 藍(lán)牙協(xié)議棧。

如下圖連接好硬件即可：

搭建 RT-Thread Studio 環(huán)境
參考快速開始 完成 RT-Thread studio 環(huán)境的搭建。

創(chuàng)建項(xiàng)目工程
創(chuàng)建 STM32L476 ST-NUCLEO 示例工程

打開 SPI1 BUS(默認(rèn)使用SPI的bus1，可在Kconfig中修改)，保存

這里RTT代碼因?yàn)榘姹締栴}(v5.0.1 202309)，編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)。RT_WEAK 字段在新版已經(jīng)被 rt_weak 替換。這里替換一下就可以正常編譯。

SPI引腳修改
當(dāng)前在RTT的BSP中 NUCLEO-L476RG 的默認(rèn)的SPI1_SCK為PA5。而在實(shí)際的硬件連接中時(shí)，SPI1 連接的SCK引腳為PB3。將其修改為PB3，保存，generate code。這里可能需要將CubeMX多余的生成文件手動(dòng)刪除。

打開項(xiàng)目工程中的 cubemx_config.ioc，修改SPI1的引腳：

zephyr_polling 軟件包配置
在 RTT Studio 的軟件包中心添加zephyr_polling軟件包，配置項(xiàng)如下：

配置說明：
藍(lán)牙芯片選擇： bluenrg2
運(yùn)行平臺(tái)選擇： 使用 SPI 作為 HCI 通信接口
HCI 傳輸設(shè)置：選擇使用 rt-thread SPI。這里使用的硬件平臺(tái)是 STM32L476 ST-NUCLEO，且使用配套擴(kuò)展板連接，使用默認(rèn)配置即可。
如果換用其他硬件環(huán)境，但仍然使用 bluenrg2 藍(lán)牙芯片，需要根據(jù)實(shí)際情況修改：SPI BUS(SPI總線)、SPI INDEX(SPI設(shè)備號(hào))等。其中特別要注意，bluenrg2 的 SPI 通信除了MISO、MOSI、SCK三個(gè)基本信號(hào)線外，還需要一個(gè)由 MCU 控制的 CS_PIN 和一個(gè)由 bluenrg2 控制的 IRQ_PIN。這兩個(gè)引腳需要根據(jù)實(shí)際情況在這里設(shè)置。

這里先使用Beacon信標(biāo)例程進(jìn)行測(cè)試。保存設(shè)置，等待文件更新。

刷新 setting，可以看到項(xiàng)目資源目錄成功添加。

編譯項(xiàng)目代碼，下載。

Beacon例程運(yùn)行
上一步中已經(jīng)配置使用 Beacon 例程。

協(xié)議棧啟動(dòng)入口已導(dǎo)出為 cmd，輸入zephyr開啟一個(gè)線程運(yùn)行Beacn例程。

static int zephyr(void) {
static rt_thread_t tid = RT_NULL;
rt_kprintf("zephyr_polling_init rn");
tid = rt_thread_create("zephyr_polling_main",
zephyr_polling_main, RT_NULL,
4096,
5, 5);
if (tid != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(tid);
}
return 0;
}
// INIT_APP_EXPORT(zephyr_polling_init);
MSH_CMD_EXPORT(zephyr, "zephyr_polling start");
運(yùn)行時(shí)串口打印如下：

initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done
| /

RT - Thread Operating System
/ | 5.0.1 build Sep 20 2023 21:08:57
2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init
bt_init_hci_driver
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
Beacon started, advertising as 02:80:e1:00:00:f5 (public)
其中

SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: >1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
是 HCI 使用的 SPI 配置參數(shù)。

prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
是芯片廠商設(shè)計(jì)的 bluenrg2 芯片啟動(dòng)流程（bluenrg2 不需要boot流程，但是有一系列的prepare流程）

手機(jī)端使用 nRF Connect 搜索藍(lán)牙信號(hào)，即可成功觀察到藍(lán)牙設(shè)備地址為0280e10000:f5的beacon設(shè)備。

心率例程運(yùn)行
軟件包配置
軟件包配置如下，選擇 peripheralhr(外圍設(shè)備心率):

運(yùn)行
心率例程主要提供了兩個(gè) GATT 服務(wù)：電池電量、心率數(shù)據(jù)。其中電池電量服務(wù)返回的是偽電量值，數(shù)值從 100% 隨時(shí)間遞減到 0% 循環(huán)；心率服務(wù)返回的是隨機(jī)心率數(shù)據(jù)（單位bpm）。

輸入zephyr運(yùn)行Example

使用nRF Connect軟件連接藍(lán)牙：

獲取心率服務(wù)和電池電量服務(wù)：

此時(shí)串口輸出：

initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done
| /

RT - Thread Operating System
/ | 5.0.1 build Sep 20 2023 22:16:27
2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init
bt_init_hci_driver
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
E: (bt_smp)smp_self_test():5695: smp_self_test start
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
Advertising successfully started
Connected
BAS Notifications enabled
HRS notifications enabled

數(shù)據(jù)吞吐例程運(yùn)行與測(cè)試
軟件包配置

運(yùn)行
數(shù)據(jù)吞吐例程內(nèi)部邏輯是將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)回中心設(shè)備。主要提供了兩個(gè) GATT 服務(wù)：write 和 notify。前者用于接收中心設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù)，后者用于向連接的中心設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。

輸入zephyr運(yùn)行Example。

手機(jī)端使用 BLE調(diào)試寶(類似的BLE APP應(yīng)該都行)連接設(shè)備，開啟notify服務(wù)：

連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)：

收發(fā)數(shù)據(jù)沒有丟包。

串口打印如下：

initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done
| /

RT - Thread Operating System
/ | 5.0.1 build Sep 20 2023 22:39:47
2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init
bt_init_hci_driver
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
E: (bt_smp)smp_self_test():5695: smp_self_test start
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
throughput_svc_init()
Advertising successfully started
I: (bt_hci_core)bt_sleep_prepare_work():4040: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_prepare_work():4046: end
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_start():4058: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_start():4061: end
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_end():4072: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_end():4074: end
Connected