沁恒微 RISC-V 蓝牙应用中常用蓝牙参数的设定和修改

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整理一下实际应用中蓝牙参数的设定和修改方式  ...... 矜辰所致

前言

之前的文章，我们讲了很多理论基础，例程分析，在实际应用中，根据不同的需求我们需要设定修改不同的蓝牙参数。

所以本文我们就来整理下实际应用中工程里常用的参数设置与修改方式。

相关博文：

与本文有关的博文比较多，所以大家可通过专栏目录自行查找对应知识点的文章介绍。

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我是矜辰所致，全网同名，尽量用心写好每一系列文章，不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们，矜辰所致，金石为开！

前言
[一、广播相关](#一、广播相关)
- [1.1 关闭/开启广播](#1.1 关闭/开启广播)
- [1.2 发射功率](#1.2 发射功率)
- [1.3 MAC 地址](#1.3 MAC 地址)
- [1.4 广播间隔](#1.4 广播间隔)
- - [1.4.1 一次广播时长说明](#1.4.1 一次广播时长说明)
- [1.5 广播内容](#1.5 广播内容)
- - [1.5.1 修改广播名称](#1.5.1 修改广播名称)
- [1.6 广播类型](#1.6 广播类型)
二、连接相关
- [2.1 连接参数](#2.1 连接参数)
- [2.2 MTU](#2.2 MTU)
- [2.3 PHY](#2.3 PHY)
- [2.4 断开当前连接](#2.4 断开当前连接)
三、扫描相关
- [3.1 扫描时间](#3.1 扫描时间)
- [3.2 扫描间隔](#3.2 扫描间隔)
- [3.3 扫描窗口](#3.3 扫描窗口)
结语

本文以 CH585 EVT 为例说明，仅供参考，同系列芯片大致相同，但是也不排除有某些特定型号的区别，具体以大家实际测试为准。

原理、流程、框架相关的东西都在以前博文中讲过了，不知道代码添加在哪里的朋友自行查阅上面相关博文。

一、广播相关

1.1 关闭/开启广播

关闭广播：

c 复制代码

uint8_t  initial_advertising_enable = FALSE;
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable);

开启广播：

c 复制代码

/*
如果当前已经在广播模式, 不要再次开启广播了
如果不确定当前状态，可以操作前先获取当前广播状态
非 0 为广播
uint8_t adv_status;
GAPRole_GetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, &adv_status );
*/
uint8_t  initial_advertising_enable = TRUE;
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable);

注意！对于与广播参数有关的动态修改，需要先关闭广播 -> 修改配置 -> 再开启广播。

这个关闭/开启广播步骤对应用实际效果来说，基本是无感的，并不会有明显的延时，在实际运行中需要修改广播参数的情况，必须按照关闭广播 -> 修改配置 -> 再开启广播的流程。（首先，大部分是需要这个步骤的，即便存在有什么东西修改不需要这个步骤的按照这个来，也不会出错，反正我自己目前测试是不知道有哪个步骤不需要重新开启广播，所以实际使用按照这个步骤，准没错。）

此流程的示例如下：

不能直接在设置完以后的代码处直接开启广播，必须按照上面示例，在协议栈回复了状态以后才能再次开启广播！！！

1.2 发射功率

初始发功功率：

设置默认发射功率，如下操作（如果不设置，EVT 默认发射功率为：LL_TX_POWEER_0_DBM）：

动态修改发射功率：

如果要在广播期间修改发射功率使用如下函数（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

c 复制代码

/*#define LL_TX_POWEER_4_DBM              0x3B
第二个参数根据上面那个对应表格来即可
需要先关闭广播，然后设置，最后在状态回调里面开启广播
*/
GAP_SetParamValue(TGAP_ADV_TX_POWER,0x3B);

连接时候的发射功率修改，后期遇到了再来更新。

1.3 MAC 地址

初始MAC地址：

芯片上电默认使用芯片本身的公共地址。

如果想修改上电的 MAC 地址用于测试，需要定义一个宏BLE_MAC == TRUE ，便可以在代码中自己设定自定义地址，如下图：

动态修改 MAC 地址：

如果要动态修改 MAC 地址使用如下函数（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

c 复制代码

/*
// GAP_ADDR_TYPE_DEFINES GAP Address Types
#define ADDRTYPE_PUBLIC                         0x00  //!< Use the BD_ADDR
#define ADDRTYPE_STATIC                         0x01  //!< Static address
#define ADDRTYPE_PRIVATE_NONRESOLVE             0x02  //!< Generate Non-Resolvable Private Address
#define ADDRTYPE_PRIVATE_RESOLVE                0x03  //!< Generate Resolvable Private Address
第一个参数选上面宏定义
需要先关闭广播，然后设置，最后在状态回调里面开启广播
*/
bStatus_t GAP_ConfigDeviceAddr( uint8_t addrType, uint8_t *pStaticAddr );
//示例：
uint8_t myAddr[6] = {0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0x00};
GAP_ConfigDeviceAddr(ADDRTYPE_STATIC, myAddr);

详细说明可参考博主之前的博文：BLE 蓝牙 MAC 地址相关说明

1.4 广播间隔

BLE 广播间隔的标准范围是 20 ms ～ 10.24 s，设置范围为 32~16348（以 0.625 ms 单位）。

示例默认为 80：

c 复制代码

// What is the advertising interval when device is discoverable (units of 625us, 80=50ms)
#define DEFAULT_ADVERTISING_INTERVAL         80

修改方式如下（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

c 复制代码

uint16_t advInt = 100;//想要修改的间隔（32~16348）

// Set advertising interval
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_ADV_INT_MIN, advInt);
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_ADV_INT_MAX, advInt);

减少广播间隔时，可以使得建立连接速度更快，但是这样也会使得芯片功耗增大。

1.4.1 一次广播时长说明

一次广播事件，就是在 3 个广播信（37/38/39）上各发一遍广播包，发完就停，直到下一个广播间隔再发一轮，不是持续发射。

如果有扫描响应，就回广播响应，一次广播事件流程如下：

信道 37：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应

信道 38：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应

信道 39：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应

单次广播事件时长 是很短的，一般时间最长可连接广播+扫描响应的广播时间估算下来 4ms 左右，甚至更少。剩余的时间就可以用来休眠节约功耗，比如 20ms 广播间隔，剩余的 16ms 就可以休眠。

1.5 广播内容

根据示例有两个数组，表示广播包和广播响应的内容 scanRspData[] 和advertData[]

修改方式如下（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

c 复制代码

GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof(scanRspData), scanRspData);
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof(advertData), advertData);

或者通过下面函数，直接生效：

c 复制代码

/*
参数1：任务 ID
参数2：广播包类型：确定是修改广播数据还是扫描响应数据 
TRUE - advertisement data, 
FALSE  - scan response data
参数3：数据长度
参数4：指向广播内容缓冲区的指针（要修改成的数据内容）
*/
bStatus_t GAP_UpdateAdvertisingData( uint8_t taskID, uint8_t adType, uint16_t dataLen, uint8_t *pAdvertData );

广播包格式需要遵循标准格式，可参考之前博文：BLE 蓝牙空中报文格式与解析（广播包）

1.5.1 修改广播名称

广播名称是属于上面广播内容的一部分的，我们使用上面方式二做个示例说明：

c 复制代码

if(events & MY_ChangePower_EVT)
{
    PRINT("Set Set...\r\n");
    GAP_UpdateAdvertisingData(Peripheral_TaskID,FALSE,sizeof(my_change_scanRspData), my_change_scanRspData);
    return (events ^ MY_ChangePower_EVT);
}

测试图：

额外说明，在工程里面涉及到名字的地方有两个，一个就是上面的广播包/扫描响应包中，还有一个是需要存在服务特征值中，链接以后通过特征值读取的。

如下：

c 复制代码

// GAP GATT Attributes
static uint8_t attDeviceName[GAP_DEVICE_NAME_LEN] = "Simple Peripheral";

// Set the GAP Characteristics
GGS_SetParameter(GGS_DEVICE_NAME_ATT, GAP_DEVICE_NAME_LEN, attDeviceName);

虽然这两个地方的名字没有明文规定必须一致，但是强烈建议实际产品中保持一致！！

苹果 IOS 中如果不一致，会存在一些问题。

1.6 广播类型

广播类型一般不会在使用中更改，在初始化的时候设置，例程并没有设置，默认广播类型为 GAP_ADTYPE_ADV_IND （可连接、非定向广播），设置其他广播类型，如下：

c 复制代码

// GAP_ADVERTISEMENT_TYPE_DEFINES GAP Advertising Event Types
#define GAP_ADTYPE_ADV_IND                      0x00  //!< Connectable undirected event typet
#define GAP_ADTYPE_ADV_HDC_DIRECT_IND           0x01  //!< Connectable high duty cycle directed event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND                 0x02  //!< Scannable undirected event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND              0x03  //!< Non-Connectable undirected event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_LDC_DIRECT_IND           0x04  //!< Connectable low duty cycle directed event type
/*
依次为：
可连接、非定向广播  可被扫描 + 可被连接最常用
高占空比、可连接、定向广播 设备需要瞬间秒连时用
可扫描、非定向、不可连接  只发数据、不做连接的设备展
不可连接、不可扫描、纯广播  iBeacon / 传感器
低占空比、可连接、定向广播  低功耗定向连接
*/

uint8_t  my_test_adv_type = GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND;
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof(uint8_t), &my_test_adv_type);

二、连接相关

2.1 连接参数

连接参数相关详细说明可参考博文：BLE 蓝牙连接参数详解

从机端

下面是从机例程与连接参数有关的宏定义：

c 复制代码

// Minimum connection interval (units of 1.25ms, 6=7.5ms)
#define DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL    6

// Maximum connection interval (units of 1.25ms, 100=125ms)
#define DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL    100

// Slave latency to use parameter update
#define DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY        0

// Supervision timeout value (units of 10ms, 100=1s)
#define DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT         100

必须满足：

Supervision Timeout > (1 + Slave Latency) × Connection Interval × 2

超时时间 (ms)>(1+延迟次数)×连接间隔 (ms)×2

c 复制代码

uint16_t desired_min_interval = DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL;
uint16_t desired_max_interval = DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL;

GAPRole_SetParameter(GAPROLE_MIN_CONN_INTERVAL, sizeof(uint16_t), &desired_min_interval);
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_MAX_CONN_INTERVAL, sizeof(uint16_t), &desired_max_interval);

这只是从机端希望的连接间隔，主机会在这个范围内，给一个合适的值（由主机决定），如果这个范围主机给不了，主机也会给从机一个连接间隔，从机不会拒绝。

连接上以后从机还能发起协商请求：

c 复制代码

if(events & SBP_PARAM_UPDATE_EVT)
{
    // Send connect param update request
    // When the current connection parameters already meet the requirements for update, return 0x18(InvalidRange)
    GAPRole_PeripheralConnParamUpdateReq(peripheralConnList.connHandle,
                                         DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL,
                                         DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL,
                                         DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY,
                                         DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT,
                                         Peripheral_TaskID);

    return (events ^ SBP_PARAM_UPDATE_EVT);
}

不管协商几次，主机协商还是从机自己协商，协商的结果会在从机回调函数 peripheralParamUpdateCB 里打印，连接间隔以最后一次协商结果为最终结果，如下图：

主机端

c 复制代码

// Minimum connection interval (units of 1.25ms)
#define DEFAULT_UPDATE_MIN_CONN_INTERVAL    20

// Maximum connection interval (units of 1.25ms)
#define DEFAULT_UPDATE_MAX_CONN_INTERVAL    100

// Slave latency to use parameter update
#define DEFAULT_UPDATE_SLAVE_LATENCY        0

// Supervision timeout value (units of 10ms)
#define DEFAULT_UPDATE_CONN_TIMEOUT         600

if(events & START_PARAM_UPDATE_EVT)
{
    // start connect parameter update
    GAPRole_UpdateLink(centralConnHandle,
                       DEFAULT_UPDATE_MIN_CONN_INTERVAL,
                       DEFAULT_UPDATE_MAX_CONN_INTERVAL,
                       DEFAULT_UPDATE_SLAVE_LATENCY,
                       DEFAULT_UPDATE_CONN_TIMEOUT);
    return (events ^ START_PARAM_UPDATE_EVT);
}

2.2 MTU

关于 MTU 交互，一些理论知识请参考博主之前博文：沁恒微 CH585 芯片 Ble 传输速率测试说明里面 MTU，BLE_BUFF_MAX_LEN 和单包数据长度小节相关说明。

这里举几个例子，先看看最大的情况：

如果 BLE_BUFF_MAX_LEN = 516 字节

那么：MTU 最大为 512 字节

用户一包数据最大为 509 字节，可以定义一个 509 字节大小的数组用于发送

但是因为空中物理帧限制，一包空中数据最大 251 字节，减去 2 字节 LL header，减去 4 字节 L2CAP header，再减去 3 字节 ATT header，用户数据一帧最大发出 244 字节。

所以这种勤快它会分成 3 包： 244 B + 244 B + 21 B 发送

对于适合单帧不分包的情况：

BLE_BUFF_MAX_LEN = 251

MTU 最大为 247

用户一包数据最大为 244 字节 (通过特征值或者通知数据交互)

对于默认的情况：

BLE_BUFF_MAX_LEN = 27

MTU 最大为 23

用户一包数据最大为 20

设置 MTU ，需要主从机均支持修改 MTU，对于应用来说，就是主机从机的 BLE_BUFF_MAX_LEN 要足够，如果我们想协商 512 的 MTU ，那么需要 BLE_BUFF_MAX_LEN 至少为 516 。

从机端

首先是宏定义 BLE_BUFF_MAX_LEN ：

然后通过手机连接从机，手机端发起 MTU 交互，就能够成功：

主机端

主机端同样的，和从机一样的方式先定义 BLE_BUFF_MAX_LEN 。

然后再程序需要设置的地方手动调用如下代码：

c 复制代码

// Update MTU，最大为 BLE_BUFF_MAX_LEN - 4
attExchangeMTUReq_t req = {
    .clientRxMTU = BLE_BUFF_MAX_LEN - 4,//这只是最大值
};

GATT_ExchangeMTU(centralConnHandle, &req, centralTaskId);

从机主动交互 MTU

如果想要从机主动交互 MTU ，我们可以使用如下方式：

先定义 BLE_BUFF_MAX_LEN ；
从机初始化的地方 Peripheral_Init 加上 GATT_InitClient(); ；
和主机示例手动调用 MTU 协商一样的方式。

c 复制代码

1。
BLE_BUFF_MAX_LEN=516（>=516 都可以）
2.
//...
// Register receive scan request callback
GAPRole_BroadcasterSetCB(&Broadcaster_BroadcasterCBs);
//增加代码
GATT_InitClient();
// Setup a delayed profile startup
tmos_set_event(Peripheral_TaskID, SBP_START_DEVICE_EVT);
//...
3.
if(events & MY_ChangePower_EVT)
{
    if(peripheralConnList.connHandle != GAP_CONNHANDLE_INIT)//如果存在连接状态，才设置
    {
        PRINT("Set Set...\r\n");
        attExchangeMTUReq_t req = {
            .clientRxMTU = 512,//这只是最大值
        };
        GATT_ExchangeMTU(peripheralConnList.connHandle, &req, Peripheral_TaskID);
    }
    else{
        PRINT("no connected...\r\n");
    }
    return (events ^ MY_ChangePower_EVT);
}

测试结果：

2.3 PHY

PHY 协商，主机和从机一样的函数：

c 复制代码

    // start phy update
PRINT("PHY Update %x...\n", GAPRole_UpdatePHY(peripheralConnList.connHandle, 0, 
                GAP_PHY_BIT_LE_2M, GAP_PHY_BIT_LE_2M, 0));

2.4 断开当前连接

c 复制代码

bStatus_t GAPRole_TerminateLink( uint16_t connHandle );

上面传入的是句柄，这个在主机从机示例里面可以找到，比如主机端使用的句柄变量是 centralConnHandle ，从机使用的句柄变量是 peripheralConnList.connHandle 。

三、扫描相关

扫描相关，是针对主机或者观察者角色而言的。

3.1 扫描时间

表示设备扫描持续时间，扫描多久后停止：

c 复制代码

// Scan duration in 0.625ms
#define DEFAULT_SCAN_DURATION               2400
/*
扫描持续时间
Default 10.24seconds.
Setting this parameter to 0 turns off the timeout
设置为0，永不超时
*/
GAP_SetParamValue( TGAP_DISC_SCAN, DEFAULT_SCAN_DURATION );

3.2 扫描间隔

表示多久扫一次：

c 复制代码

/*
Default 16. (n * 0.625 mSec)
扫描间隔,需要>=扫描窗口
*/
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_SCAN_INT, 64);

3.3 扫描窗口

表示每次扫多久：

c 复制代码

/*
Default 16. (n * 0.625 mSec)
*/
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_SCAN_WIND, 32);

上面 3 个参数是主机扫描的核心参数，举几个组合示例：

快速发现设备（功耗大）

c 复制代码

TGAP_DISC_SCAN        = 0;       // 无限扫描
TGAP_DISC_SCAN_INT    = 10ms;    // 扫描间隔
TGAP_DISC_SCAN_WIND   = 10ms;    // 窗口 = 间隔 → 一直扫描

低功耗扫描（省电）

c 复制代码

TGAP_DISC_SCAN        = 5000ms;  // 扫5秒自动停
TGAP_DISC_SCAN_INT    = 100ms;   // 每100ms扫一次
TGAP_DISC_SCAN_WIND   = 10ms;    // 每次只扫10ms

结语

本文整理了一些蓝牙应用中需要用到的功能接口函数以供大家查阅。

在后期如果有更新或者新的一些说明，博主也会更新博文内容。

好了，本文就到这里。谢谢大家！

沁恒微 RISC-V 蓝牙应用中常用蓝牙参数的设定和修改

前言

目录

一、 广播相关

1.1 关闭/开启广播

1.2 发射功率

1.3 MAC 地址

1.4 广播间隔

1.4.1 一次广播时长说明

1.5 广播内容

1.5.1 修改广播名称

1.6 广播类型

二、连接相关

2.1 连接参数

2.2 MTU

2.3 PHY

2.4 断开当前连接

三、扫描相关

3.1 扫描时间

3.2 扫描间隔

3.3 扫描窗口

结语

一、广播相关