在Apollo2_ble 中添加一個(gè)service

導(dǎo)語(yǔ)

Apollo2_ble模塊硬件由Apollo2（ble host）+ em9304（ble controller）組成。軟件上，使用ARM的Cordio Stack and Profiles協(xié)議棧，這個(gè)協(xié)議棧又是基于WSF（Wireless Software Foundation）實(shí)現(xiàn)的。

Apollo2_ble協(xié)議棧采用的是藍(lán)牙4.2標(biāo)準(zhǔn)。

什么是profile和service？

profile，可以有多種翻譯，在藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟規(guī)定的藍(lán)牙4.2標(biāo)準(zhǔn)中，定義Bluetooth profiles是用來(lái)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙系統(tǒng)中應(yīng)用的互操作性的。[1]這個(gè)profile的定義就比較廣，本文不做具體描述。本文中的profile和service，都指的是圖1中GATT-Based Profile/Services層的概念，也就是application層的概念。

要談這兩者，首先說(shuō)一下GATT。

圖1 簡(jiǎn)易BLE層次劃分圖

圖1是簡(jiǎn)易的BLE層次劃分，GATT（Generic Attribute Profile）是藍(lán)牙中一種基于ATT協(xié)議（Attribute Protocol）的profile框架（framework）。ATT協(xié)議的初衷，可以說(shuō)是為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，需要傳感器采集各種信息，例如，溫度，濕度，位置，電量等，ATT協(xié)議就將這些信息以屬性（attribute）的形式傳輸?shù)缴蠈?，以供讀取或修改。它規(guī)定了這些屬性的格式，權(quán)限，讀取方式等。而GATT就是將抽象的ATT協(xié)議具體化，規(guī)定了一個(gè)通用的關(guān)于這些屬性如何讀取修改的框架（framework）。到了具體的應(yīng)用場(chǎng)景，我們就可以根據(jù)GATT規(guī)定好的框架，來(lái)編寫對(duì)應(yīng)的GATT-Based Profile。而每一個(gè)profile，其實(shí)是各種services的集合。

舉個(gè)例子，假如我們的應(yīng)用場(chǎng)景是一個(gè)可以測(cè)心率的手環(huán)，該手環(huán)除了測(cè)心率的功能，我們還需要它有測(cè)電量的功能。這些不同的功能，其實(shí)就是不同的services。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟已經(jīng)通過(guò)了各種不同的GATT services，詳細(xì)列表可以參看文獻(xiàn)[2]。這么多的services，并不是每一個(gè)我們都需要，所以，我們可以自己寫GATT-Based Profile，將我們需要的services包含進(jìn)來(lái)。如上面手環(huán)的例子，這個(gè)profile，就只包含了Heart Rate service和Battery Service。

開始添加service

現(xiàn)在可以開始在Apollo2_ble的SDK中添加我們想要的service了。

本文以fit工程為例。

打開工程后，整個(gè)工程的main函數(shù)入口在src目錄下。（本文的編譯環(huán)境用的是keil）圖2是打開沒(méi)有移植freertos系統(tǒng)的工程目錄，假如移植了freertos，也是同樣在src目錄下，只是freertos系統(tǒng)的main函數(shù)入口在freertos_fit.c文件中，但具體的線程對(duì)應(yīng)的代碼在radio_task.c中，直接到對(duì)應(yīng)線程的C文件中查看即可。

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圖2

圖3

在main函數(shù)或者對(duì)應(yīng)線程中找到函數(shù)FitStart()

圖4

進(jìn)入該函數(shù)，找到Initialize attribute server database代碼段如圖5：

圖5

由圖5可知，該profile已經(jīng)添加了4個(gè)services。（注意，4個(gè)中不包括GAP和GATT，這兩個(gè)services是每個(gè)GATT-Based Profile都必須添加的，代碼中由函數(shù)SvcCoreAddGroup進(jìn)行添加）分別是，測(cè)心率的（Heart Rate），讀取設(shè)備信息的（device information），測(cè)電量的（battery service）和測(cè)速率的（running speed and cadence）。

現(xiàn)在假設(shè)我們要新添加一個(gè)HID的service。則首先就要在start函數(shù)里面注冊(cè)這個(gè)service，增加的代碼如下：

圖6

并且將對(duì)應(yīng)的頭文件都包含進(jìn)來(lái)：

圖7

svc_hid.h里面聲明了SvcHidRegister和SvcHidAddGroup，而hid_api.h里面聲明了函數(shù)HidAttsWriteCback。

并不是所有的service都需要注冊(cè)讀寫回調(diào)函數(shù)，只有當(dāng)Attribute list中的Attribute settings項(xiàng)出現(xiàn)ATTS_SET_WRITE_CBACK或者ATTS_SET_READ_CBACK時(shí)才需要。以fit工程為例，heart rate的Attribute list如下：

圖8

最后一個(gè)attribute需要用到寫回調(diào)，因此在fitstart函數(shù)中才需要注冊(cè)寫回調(diào)函數(shù)的入口。

看我們的service有沒(méi)有添加成功，我們可以用手機(jī)打開藍(lán)牙調(diào)試助手：

圖9

下圖10是未添加HID service時(shí)打開調(diào)試工具看到的服務(wù)列表，可以看見本來(lái)除了GAP（generic access profile）和GATT（generic attribute profile）外，有4個(gè)services，與我們?cè)趫D5代碼中所見一致，圖11是我們添加代碼后再打開測(cè)試工具看到的服務(wù)列表，可以看見HID service已經(jīng)添加進(jìn)去了。

圖10

圖11

參考文獻(xiàn)：

[1] BLUETOOTH SPECIFICATION Version 4.2 [Vol 1, Part A] page 97

[2] https://www.bluetooth.com/specifications/gatt/services/