Nordic SoftDevice蓝牙主机操作流程

之前学习nordic的nus client 主机例程时做了些笔记，现在有空重新整理了一下发出来。

NRF_SDH_BLE_OBSERVER 宏介绍

• 这个宏可以设置多个BLE事件的回调函数，并按设置的优先级依次执行。这么一来，就可以将扫描，广播，连接，服务发现，读写等蓝牙事件的处理分到多个函数中去处理。
  
• 比如，在mian.c里会调用NRF_BLE_SCAN_DEF(m_scan)来使能扫描功能，实际上用的是NRF_SDH_BLE_OBSERVER(_name ## _ble_obs, NRF_BLE_SCAN_OBSERVER_PRIO,nrf_ble_scan_on_ble_evt, &_name)，也就是之后所有的ble事件都会来到nrf_ble_scan_on_ble_evt函数，这个函数里面只针对扫描相关的事件进行处理，然后再调用用户在scan_init时注册的回调函数来做所需要的逻辑。
• 也就是说，ble事件的发生其实会调用很多回调：
  1.ble事件 —> 系统定义好的扫描事件回调 —> 针对特定ble事件，调用用户在mian.c编写的回调实现逻辑
  2.ble事件 —> 系统定义好的扫描服务发现回调 —> 针对特定ble事件，调用用户在mian.c编写的回调实现逻辑
  3.ble事件 —> nus服务里定义好的回调 —> 针对特定ble事件，转为nus事件，再调用用户在mian.c编写的回调实现逻辑
  4.ble事件 —> 由于main.c的stack_init函数里也有一句NRF_SDH_BLE_OBSERVER，所以ble事件也会来到main.c的ble_evt_handler
• 在nus的例程中，有4个具体的实例，都在mian.c开头都进行了DEF的宏操作，也就是注册了一个默认的回调，ble事件是先到默认回调，再到用户在各种init函数中设置的回调函数的。
• 使用这种叫做观测者模式的方法，可以将众多ble事件分发到具体的回调函数中去处理，而且回调函数可以分散写在多个文件当中，减少了耦合程度。

nus服务实例

• nus实例：m_ble_nus_c
• nus初始化：void nus_c_init(void)，里面设置了nus服务的用户回调函数(写在mian.c的那个)。实际上，在nus的服务文件里面调用了NRF_SDH_BLE_OBSERVER宏进行观察者注册，发生ble事件时，首先由观察者分发到nus服务回调，里面将ble事件转换了成nus事件，再调用mian.c的用户服务回调。通过这种方式，可以很方便的复用nus这个模块，并且用户只需要对转换后的nus事件进行处理即可，不再需要对ble的读和写和通知事件进行区分。
• nus服务的用户回调函数：ble_nus_c_evt_handler(ble_nus_c_t * p_ble_nus_c, ble_nus_c_evt_t const * p_ble_nus_evt);

scan实例

• 扫描实例：m_scan
• 扫描初始化，scan_init(void)，设置扫描参数，使能滤波器，找到就连接，这里还设置了扫描的用户回调函数
• 开始扫描，scan_start(void);
• 扫描的用户回调函数：scan_evt_handler(scan_evt_t const * p_scan_evt);
  
  NRF_BLE_SCAN_EVT_CONNECTING_ERROR：报错
  
  NRF_BLE_SCAN_EVT_CONNECTED：打印连接MAC地址
  
  NRF_BLE_SCAN_EVT_SCAN_TIMEOUT：重新扫描
  

gatt实例

• gatt实例：m_gatt
• gatt队列：m_ble_gatt_queue
• gatt初始化：设置MTU，设置gatt层的用户回调：gatt_init(void)
• gatt层的用户回调：gatt_evt_handler(nrf_ble_gatt_t * p_gatt, nrf_ble_gatt_evt_t const * p_evt)
  
  NRF_BLE_GATT_EVT_ATT_MTU_UPDATED：调整MTU

服务搜索实例

• 搜索实例：m_db_disc
• db_discovery_init(void)，这个函数设置了服务发现的用户回调函数，当连接成功后会调用ble_db_discovery_start进行服务发现，服务发现完成后调用用户回调函数
• 服务发现用户回调函数：db_disc_handler(ble_db_discovery_evt_t * p_evt)；这里面就的调用了ble_nus_c_on_db_disc_evt(&m_ble_nus_c, p_evt)，这个是具体服务的函数，里面会去判断当前设备有无这个服务，然后调用用户的服务回调。

协议栈初始化

• 协议栈初始化，ble_stack_init(void); 主要是时钟配置、使能协议栈。这个函数会打印出使用的RAM空间，需要在keil进行相应的配置。最后，调用了NRF_SDH_BLE_OBSERVER宏进行注册观察者，有ble事件发生时调用相应的回调函数。
• 蓝牙事件回调函数,各种事件的处理：ble_evt_handler(ble_evt_t const * p_ble_evt, void * p_context)
  BLE_GAP_EVT_CONNECTED：连接事件，调用ble_db_discovery_start函数，开始搜索服务
  BLE_GAP_EVT_DISCONNECTED：断开连接事件，打印LOG
  BLE_GAP_EVT_TIMEOUT：打印超时LOG
  BLE_GAP_EVT_SEC_PARAMS_REQUEST:
  BLE_GAP_EVT_CONN_PARAM_UPDATE_REQUEST：连接参数更新应答
  BLE_GAP_EVT_PHY_UPDATE_REQUEST：PHY更新应答
  BLE_GATTC_EVT_TIMEOUT：客户端超时，主动断开连接
  BLE_GATTS_EVT_TIMEOUT：服务端超时，主动断开连接

串口打印

• ble_nus_chars_received_uart_print(uint8_t * p_data, uint16_t data_len);
• uart_event_handle(app_uart_evt_t * p_event);
• void uart_init(void);

错误处理

• assert_nrf_callback(uint16_t line_num, const uint8_t * p_file_name);
• nus_error_handler(uint32_t nrf_error);

关闭电源

• shutdown_handler(nrf_pwr_mgmt_evt_t event);

板子相关函数，主要是指示灯

• 按键的中断函数：bsp_event_handler(bsp_event_t event)
• 按键和指示灯初始化：buttons_leds_init(void)

以下函数略

• 定时器初始化：timer_init(void)
• 调试器打印初始化：log_init(void);
• 能量管理器初始化：power_management_init(;void);
• 这个不知道是啥：idle_state_handle(void);

流程整理，整体是事件驱动流转的

• 初始化，开始扫描
• 发现要连接的目标，触发BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT事件，调用on_adv_report进行分析，如果是要连接的设备则进行连接。也可以通过设置相关的filter，一旦发现需要的目标则自动连接。
• 如果连接成功，触发BLE_GAP_EVT_CONNECTED，调用ble_db_discovery_start寻找gatt层的服务。
• 等待服务发现完成触发回调，进入到具体服务(比如nus)的处理过程，主要是判断有无相应的svc和char，然后转换成具体服务的一个事件，调用mian.c文件中写的具体服务的回调。
• main.c中的用户服务回调进行订阅或者读写
• 触发蓝牙读写事件，进入到具体服务的回调函数中进行初步处理，然后转为具体服务的事件，再调用mian.c文件中写的用户服务回调，如此往复。