CC2640R2F BLE5.0 应用程序框架

应用程序

从这个章节开始，我们将详细讲解CC2640R2F BLE5.0的应用程序框架，在之前我们希望已经按照我们学习线路图储备了CC2640R2F平台的软硬件架构知识。明白应用工程区分App和Stack工程管理。这里我们主要是讲解基于TI-RTOS的App应用程序框架。

这里介绍以 simple_peripheral Demo应用程序部分，包括以下内容：

• Pre-main initialization
• ICall
• Simple Peripheral Task
• Intertask Messages

注意： GAPRoleTask也是工程的一部分，但是我们将它放在协议栈部分进行讨论，其功能与协议栈密切相关。

Pre-main initialization

main函数包含在IDE Startup 文件夹的资源文件main.c中。作为程序的入口，其主要完成 全局中断禁止、外设驱动初始化、电源管理，TI-RTOS任务创建或构造，启用SYS / BIOS内核调度时完成全局中断使能。main函数不返回，将在整个项目生命周期内保留其资源；

基本main.c功能。

int main()
{
  /* Register Application callback to trap asserts raised in the Stack */
  RegisterAssertCback(AssertHandler);

  PIN_init(BoardGpioInitTable);

  #ifndef POWER_SAVING
    /* Set constraints for Standby, powerdown and idle mode */
    Power_setConstraint(PowerCC26XX_SB_DISALLOW);
    Power_setConstraint(PowerCC26XX_IDLE_PD_DISALLOW);
  #endif // POWER_SAVING

  /* Initialize ICall module */
  ICall_init();

  /* Start tasks of external images - Priority 5 */
  ICall_createRemoteTasks();

  /* Kick off profile - Priority 3 */
  GAPRole_createTask();

  SimpleBLEPeripheral_createTask();

  /* enable interrupts and start SYS/BIOS */
  BIOS_start();

  return 0;
}

注意：以上代码ICALL消息模块必须由ICALL_init()完成初始化，并且通过ICall_createRemoteTasks()完成协议栈任务创建 。

ICALL

介绍

在软件架构章节我们讲解了由于历史兼容原因将整个应用工程区分App和Stack两个工程管理，正是基于这样的两个工程设计，App和Stack之间的通信就需要重新考虑了，因为我们没有办法像常规API调用和全局变量方式完成消息传递。TI引入了ICALL消息机制完成App和Stack独立工程管理的彼此通信。以下我们着重理解原理和代码实现，因其占了我们程序很大部分。

Indirect Call Framework (ICall 消息框架)基于TI-RTOS提供服务（例如，同步线程、消息、事件）完成BLE协议栈和应用程序在两个工程的消息交互，保证了应用程序和协议栈在统一的TI-RTOS环境中完成高效运行、相互通信和资源共享。

ICall架构和的核心组件是其消息调度(dispatcher)，其帮助程序在两个镜像/工程中完成BLE5-Stack协议栈以及库配置中的应用程序交互。尽管大多数ICall交互在BLE5-Stack API（例如GAP，HCI等）中已经被抽象化（已经被封装为消息原语函数），但是我们必须理解其在BLE-Stack和多线程RTOS环境中正常运行的基础架构。

ICALL源码在应用工程（例如我们这里的simple_peripheral）的 ICALL BLE/ICALL 文件夹路径。

ICall BLE5协议栈服务端

如上图所示，ICALL实现包含一个客户端实体（例如，我们的应用程序）和一个服务器实体（即这里的BLE5.0协议栈）之间的通信。

注意 ：正确区分ICALL框架的CS架构和GATT服务器和客户端的结构，后者主要由BLE协议栈所定义实现。

TI之所以这样设计，前面我们已经讲到：

• 实现应用程序和BLE协议栈的独立管理和固件更新；
• 从传统平台（即CC254x的OSAL）移植到CC2640R2F的TI-RTOS，保持API一致性；

ICall 作为 BLE5协议栈API的服务接口。当我们需要调用一些协议栈接口的时候，ICall模块会自动将命令分发（即调度）到BLE5协议栈，并将消息从BLE5协议栈结果回传到应用程序。

因为ICall消息模块本身就作为是应用程序工程的一部分，应用任务可以通过函数调用方式直接访问ICall。由于BLE协议栈任务总是以最高优先级执行，但是应用程序在没有数据返回时缺处于阻塞状态，必然有些API在会在协议栈任务立即响应，应用任务只有在消息通过ICALL分发时才能唤醒处理。另外一些API却只有等待应用任务通过ICAlL（事件更新）异步返回结果。

ICALL原语服务

ICALl包含一系列的原语服务都被抽象成基于RTOS相关的函数接口。由于共享资源和线程之间的通信，应用程序必须使用以下ICALL原语服务功能：

• 消息传递和线程同步
• 堆分配与管理

消息传递和线程同步

ICall同协议栈的消息传递和线程同步都是是基于TI-RTOS多线程。

ICall两个任务的消息传递发生在通过消息队列发送一个阻塞消息。发送方动态分分配一段内存，将消息的内容写入内存，然后将这段内存发送（即排队）到接收线程，然后再使用事件标志。接受任务在收到事件标志后唤醒，复制内存消息，并且处理，之后再并将这段内存块释放。

协议栈使用ICall通知和发送消息到应用程序。ICall传递这些服务消息，应用程序任务接收它然后处理。

堆分配与管理

ICall为应用提供了全局堆管理的API用以动态内存分配。其堆的大小通过宏HEAPMGR_SIZE 配置。有关管理动态内存的更多详细信息，请参阅动态内存分配。BLE 协议栈的ICall使用此堆管理进行所有消息相关的内存管理，同样我们建议应用程序也使用这些ICall API来分配动态内存。

ICALL初始化和注册

要实例化和初始化ICall服务，应用程序必须在启动TI-RTOS内核调度程序之前调用main（）中的代码片段中的函数：

使用ICall的必需代码。

/* 初始化ICall模块 */ 
ICall _init （）;

/* 启动协议栈任务 - 优先级 */ 
ICall _createRemoteTasks （）;

调用ICall_init（）初始化ICALL原语服务（例如，堆管理）和框架，调用 ICall _createRemoteTasks（）创建但不启动BLE5-Stack任务。在使用ICall协议服务之前，服务器和客户端分别完成登记和注册。服务端在编译的时候就需要登记一个服务。登记函数使用一个全局的唯一标识符区分每个服务，也是作为后面通信地址。例如，BLE协议使用 ICALL_SERVICE_CLASS_BLE做些蓝牙协议栈ICALL的消息交互的标识。

对于服务端的登记，包含在osal_icall_ble.c文件