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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi) 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?wèn)題(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(kāi)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(shuō)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(xiàn))、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(xiàn)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(kāi)啟一個(gè)線(xiàn)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(chǎng)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(guān)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(lái)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(lèi)似的BLE APP應(yīng)該都行)連接設(shè)備,開(kāi)啟notify服務(wù):
連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù):
收發(fā)數(shù)據(jù)沒(méi)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
-
藍(lán)牙芯片
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SPI接口
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40081 -
MCU控制器
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6885 -
STM32L476
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