nRF52-Note(06)-广播Advertising

最新推荐文章于 2024-05-23 23:43:50 发布

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#蓝牙

本文详细介绍了nRF52系列蓝牙5.x的广播信道配置、数据包结构，包括广播信道的37/38/39通道，PDU的组成、类型和长度，以及如何利用ADStructure构建AdvertisingData和ScanResponse。还提供了代码配置示例，展示了如何设置广告参数和创建扫描响应。

一、开发环境及工具

nRF5 SDK v15.3.0
IAR For ARM V7.80.4 / Keil uVision5(MDK-ARM) V5.33
Bluetooth Core Specification V4.2 / V5.x
此工程源码下载路径 : https://gitee.com/amx/nrf52xx-project
参考好文链接（部分内容从其中摘取）：

https://www.cnblogs.com/someone-device/p/12213388.html

https://blog.youkuaiyun.com/zhoutaopower/article/details/95104632

http://www.wowotech.net/sort/bluetooth

https://blog.youkuaiyun.com/Hh20161314/article/details/104501877

https://blog.youkuaiyun.com/qq_36347513/article/details/104264490

二、nRF52系列Bluetooth 5.x特性

在这里插入图片描述

三、广播信道

在蓝牙核心规范V4.2中，广播信道使用37/38/39三个通道，其余37个是数据通道：

在这里插入图片描述

四、数据结构

BLE数据包结构：preamble(前导码/报头)、access address(接入地址)、PDU(数据包)、CRC(校验码)

在这里插入图片描述

PDU分为两类，广播类型PDU和数据类型PDU
广播（Advertising）是一种单向的发送机制。想要被搜索到的设备可以以20毫秒到 10秒钟的时间间隔发送一段数据包。使用的时间间隔越短，电池消耗的越快，但设备被发现的速度也就会快。数据包长度最多47个字节，由以下部分组成：
```
- 1 byte preamble（1字节做报头）
- 4 byte access address（4字节做地址）
- 39 bytes advertising channel PDU（39个字节用于PDU数据包）
- 3 bytes CRC（3个字节用于CRC数据校验）
```
下图是广播通道PDU分解：

在这里插入图片描述

- 对于广告通信信道，地址部分永远都是0x8E89BED6
- 对于其它数据信道，地址部分由不同的连接决定
- PDU数据也拥有自己的数据报头: （2个字节：声明有效载荷数据的长度和类型——设备是否支持连接等等）和有效载荷数据（最多37个字节）
- 有效载荷数据中的头6个字节是设备的MAC地址，所以实际信息数据最高可占31个字节

在这里插入图片描述

在Header中PDU Type分下面7种（四个广播类型的PDU、两个扫描类型的PDU、一个发起连接PDU）：

在这里插入图片描述

在Header中Length: PDU的长度，6 bits，有效范围 6-37 octets
Header成员间的关系：

在这里插入图片描述

Payload部分分解（ADV_IND类型）：

在这里插入图片描述

可以看到，AdvData由一个个AD Structure组成，每个AD Structure包含3个部分：

AD length：AD Type 和AD Data的长度
AD Type：AD Data的数据含义
AD Data：AD Type所指示的数据

结合函数ble_advdata_encode()，对理解AD Structure会有更深的印象：

ret_code_t ble_advdata_encode(ble_advdata_t const * const p_advdata,
                              uint8_t             * const p_encoded_data,
                              uint16_t            * const p_len);

在ble_gap.h中定义的AD Type类型：

/**@defgroup BLE_GAP_AD_TYPE_DEFINITIONS GAP Advertising and Scan Response Data format
 * @note Found at https://www.bluetooth.org/Technical/AssignedNumbers/generic_access_profile.htm
 * @{ */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_FLAGS