蓝牙 BLE 广播包信息解析

低功耗蓝牙 BLE 广播数据解析:

低功耗蓝牙包含两类报文:广播报文 & 数据报文;
在广播的时候使用3个信道,顺序广播;

广播包

广播包有两种:广播包(Advertising Data)和响应包(Scan Response),其中广播包是每个设备必须广播的,而响应包是可选的。数据包的格式如下图所示:data format每个包都是 31 字节,数据包中分为有效数据(significant)和无效数据(non-significant)两部分。

在这里插入图片描述

有效数据部分:

包含若干个广播数据单元,称为 AD Structure。如图中所示,AD Structure 的组成是:第一个字节是长度值 Len,表示接下来的 Len 个字节是数据部分。数据部分的第一个字节表示数据的类型 AD Type,剩下的 Len - 1 个字节是真正的数据 AD data。其中 AD type 非常关键,决定了 AD Data 的数据代表的是什么和怎么解析

无效数据部分:

因为广播包的长度必须是 31 个 byte,如果有效数据部分不到 31 自己,剩下的就用 0 补全。这部分的数据是无效的,解释的时候,忽略即可。

AD type:

Flags: TYPE = 0x01。这个数据用来标识设备 LE 物理连接的功能。DATA 是 0 到多个字节的 Flag 值,每个 bit 上用 0 或者 1 来表示是否为 True。如果有任何一个 bit 不为 0,并且广播包是可连接的,就必须包含此数据。各 bit 的定义如下:

bit 0: LE 有限发现模式
bit 1: LE 普通发现模式
bit 2: 不支持 BR/EDR
bit 3: 对 Same Device Capable(Controller) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
bit 4: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
bit 5…7: 预留

Service UUID:

Service UUID: 广播数据中一般都会把设备支持的 GATT Service 广播出来,用来告诉外面本设备所支持的 Service。有三种类型的 UUID:16 bit, 32bit, 128 bit。广播中,每种类型类型有有两个类别:完整和非完整的。这样就共有 6 种 AD Type。

Local Name:

Local Name: 设备名字,DATA 是名字的字符串。Local Name 可以是设备的全名,也可以是设备名字的缩写,其中缩写必须是全名的前面的若干字符。

设备全名: TYPE = 0x08
设备简称: TYPE = 0x09

TX Power Level:

TX Power Level: TYPE = 0x0A,表示设备发送广播包的信号强度。DATA 部分是一个字节,表示 -127 到 + 127 dBm。

Security Manager Out of Band

带外安全管理(Security Manager Out of Band):TYPE = 0x11。DATA 也是 Flag,每个 bit 表示一个功能:

bit 0: OOB Flag,0 表示没有 OOB 数据,1 表示有
bit 1: 支持 LE
bit 2: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
bit 3: 地址类型,0 表示公开地址,1 表示随机地址

外设(Slave)连接间隔范围:

外设(Slave)连接间隔范围:TYPE = 0x12。数据中定义了 Slave 最大和最小连接间隔,数据包含 4 个字节:

前 2 字节:定义最小连接间隔,取值范围:0x0006 ~ 0x0C80,而 0xFFFF 表示未定义;
后 2 字节:定义最大连接间隔,同上,不过需要保证最大连接间隔大于或者等于最小连接间隔。

服务搜寻:

服务搜寻:外围设备可以要请中心设备提供相应的 Service。其数据定义和前面的 Service UUID 类似:

16 bit UUID 列表: TYPE = 0x14
32 bit UUID 列表: TYPE = 0x??
128 bit UUID 列表: TYPE = 0x15

Service Data:

Service Data: Service 对应的数据。

16 bit UUID Service: TYPE = 0x16, 前 2 字节是 UUID,后面是 Service 的数据;
32 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 4 字节是 UUID,后面是 Service 的数据;
128 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 16 字节是 UUID,后面是 Service 的数据

公开目标地址:

公开目标地址:TYPE = 0x17,表示希望这个广播包被指定的目标设备处理,此设备绑定了公开地址,DATA 是目标地址列表,每个地址 6 字节。

随机目标地址:

随机目标地址:TYPE = 0x18,定义和前一个类似,表示希望这个广播包被指定的目标设备处理,此设备绑定了随机地址,DATA 是目标地址列表,每个地址 6 字节。

Appearance:

Appearance:TYPE = 0x19,DATA 是表示了设备的外观

厂商自定义数据:

厂商自定义数据: TYPE = 0xFF,厂商自定义的数据中,前两个字节表示厂商 ID,剩下的是厂商自己按照需求添加,里面的数据内容自己定义。

DSP和标准外设库: 资源编号 : STSW-STM32065 资源名称 : STM32F4 DSP and standard peripherals library 文件名 : stm32_f105-07_f2_f4_usb-host-device_lib.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/PF257901# USB库: 资源编号 : STSW-STM32046 资源名称 : STM32F105/7, STM32F2 and STM32F4 USB on-the-go Host and device library (UM1021) 文件名 : stm32_f105-07_f2_f4_usb-host-device_lib.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257882 ETH以太网库: 资源编号 : STSW-STM32046 资源名称 : LwIP TCP/IP stack demonstration for STM32F4x7 microcontrollers (AN3966) 文件名 : stsw-stm32070.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/PF257906 【CMSIS】 Cortex微控制器软件接口程序(Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS). ) 版本: V4.2 发布日期: 31. July 2014 【STM32F4xx_StdPeriph_Driver】 STM32F40x系列CPU标准外设驱动程序 版本: V1.5.0 发布日期: 06-March-2015 【STM32_USB_OTG_Driver】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Device Library 版本: V2.1.0 发布日期: 2012-03-19 【STM32_USB_Device_Library】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Device Library 版本: V1.1.0 发布日期: 2012-03-05 【STM32_USB_HOST_Library】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Host Library 版本: V2.1.0 发布日期: 2012-03-19 【STM32F4x7_ETH_Driver】 STM32F4x7 Eth Library 版本: V1.1.0 发布日期: 31-July-2013 ********************************************************************************************************* * * 版 本 : V1.0 * 说 明 : 本实验主要实现FreeRTOS+STemWin+FatFS+USB Host综合 * 实验目的: * 1. 学习FreeRTOS+STemWin+FatFS+USB Host综合 * 2. 这里的USB Host主要实现U盘相关处理,支持U盘热插拔。 * 用户可以根据需要在usb_usr.c文件中的插入检测函数: * USBH_USR_Configuration_DescAvailable或者函数USBH_USR_Init函数加入插入标志 * 拔出检测函数: * USBH_USR_DeviceDisconnected * 实验内容: * 1. 按下按键K1可以通过串口打印任务执行情况(波特率115200,数据位8,奇偶校验位无,停止位1) * ================================================= * 任务名 任务状态 优先级 剩余栈 任务序号 * vTaskUserIF R 2 272 2 * vTaskGUI R 1 657 1 * IDLE R 0 113 6 * vTaskMsgPro B 4 1957 4 * vTaskLED B 3 483 3 * vTaskStart B 5 489 5 * * * 任务名 运行计数 使用率 * vTaskUserIF 5583 1% * vTaskGUI 10782 2% * IDLE 355589 91% * vTaskLED 0 <1% * vTaskMsgPro 16770 4% * vTaskStart 17 <1% * 串口软件建议使用SecureCRT(V6光盘里面有此软件)查看打印信息。 * 各个任务实现的功能如下: * vTaskGUI 任务: emWin任务 * vTaskTaskUserIF 任务: 接口消息处理 * vTaskLED 任务: LED闪烁 * vTaskMsgPro 任务: U盘中文件处理和浏览 * vTaskStart 任务: 启动任务,也就是最高优先级任务,这里实现按键扫描和触摸检测 * 2. 任务运行状态的定义如下,跟上面串口打印字母B, R, D, S对应: * #define tskBLOCKED_CHAR ( 'B' ) 阻塞 * #define tskREADY_CHAR ( 'R' ) 就绪 * #define tskDELETED_CHAR ( 'D' ) 删除 * #define tskSUSPENDED_CHAR ( 'S' ) 挂起 * 3. 本实验的USB Host主要是对U盘的操作,通过电脑端的串口软件SecureCRT软件, * 给板子发送相关命令实现操作,具体实现在demo_fatfs文件里面。 * printf("请选择操作命令:\r\n"); * printf("1 - 显示根目录下的文件列表\r\n"); * printf("2 - 创建一个新文件armfly.txt\r\n"); * printf("3 - 读armfly.txt文件的内容\r\n"); * printf("4 - 创建目录\r\n"); * printf("5 - 删除文件和目录\r\n"); * printf("6 - 读写文件速度测试\r\n"); * printf("7 - 挂载U盘\r\n"); * printf("8 - 卸载U盘\r\n"); * 注意事项: * 1. 本实验推荐使用串口软件SecureCRT,要不串口打印效果不整齐。此软件在 * V5开发板光盘里面有。 * 2. 务必将编辑器的缩进参数和TAB设置为4来阅读本文件,要不代码显示不整齐。 * * 修改记录 : * 版本号 日期 作者 说明 * V1.0 2016-03-15 Eric2013 1. ST固件库到V1.5.0版本 * 2. BSP驱动包V1.2 * 3. FreeRTOS版本V8.2.3 * 4. STemWin版本V5.28 * 5. FatFS版本V0.11a * * Copyright (C), 2016-2020, 安富莱电子 www.armfly.com * *********************************************************************************************************
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