cc2640蓝牙芯片软件开发指导说明文件课件.docx

1概述 该文档的目的是为了给出TI simpleLink 低功耗蓝牙cc2640无线MCU软件开发工具的概述，从而开始创建一个智能蓝牙的定制应用。该文档也提供了低功耗蓝牙的特性的介绍，在本文档中，低功耗蓝牙特指BLE。然而，这些不能作为BLE完整的技术规格的替代。阅读蓝牙内核规范来了解更多的细节，或者是TI BLE wiki页中提供的一些介绍资料。 介绍 4.1版本的蓝牙规范允许两种无线技术系统：基本频率和低功耗蓝牙。BLE系统设计用来一次发送非常小的数据包，所以比BR设备消耗更少的电量。 可以支持BR和BLE的设备就是双模式设备，运行在Bluetooth? Smart Ready下。在蓝牙无线技术系统中的典型应用，一台移动智能手机或者笔记本电脑就是双模式设备。设备只制成BLE的就是单模式设备，运行在Bluetooth? Smart下。这些单模式设备同城用在优先考虑低功耗的应用场景中，比如那些基于纽扣电池的设备。 BLE 协议栈基础 BLE???议栈属性如下所示： BE协议栈（就是简称协议栈）由两个部分组成：控制器和主机。这两个部分经常独立实现，这就将主机和控制器设备与蓝牙的BR设备区分开了。任何配置和应用都位于GAP和GATT层的上面。 物理层（PHY）是一个1Mbps适配调频的GFSK接收器，操作在公开的2.4GHz带宽上的。 链路层（LL）控制设备上的RF的状态，设备会处于五种当中的一种状态：就绪、广播、扫描、初始化、连接。广播者发送数据不需要连接，扫描者监听广播。初始者就是一个设备响应一个广播者的连接请求。如果广播者接受连接，那么广播者和初始者就都处于连接状态。当一台设备处于连接状态，他将处于两种角色当中的一种，主机或从机。初始化连接的设备就成了主机，而接受请求的就变成了从机。 主机控制接口（HCI）层，提供了一种控制器和主机之间的通讯手段的标准接口。该层也可以通过一个软件接口或者一个硬件接口如UART，SPI，或者USB来实现。标准的HCI命令和事件是在蓝牙内核中指定的。TI所使用的命令和事件在Vendor Specific Guide中说明。 链路逻辑控制和适配协议层（L2CAP）层为长层提供数据打包服务，允许端对端的数据交互。 安全管理层（SM）定义了配对和密匙分配的方法，也为其他协议层提供安全连接和数据交换的功能。5.4中有TI的SM层的实现的更多的细节。 通用通道协议层（GPA）层直接面向应用层（也可有）配置，来处理设备的发现和连接相关的服务。GAP处理安全因素的初始化，5.1中有更多关于TI GAP层实现的信息。 属性协议层（ATT）协议允许一个设备展现一个确定长度的数据给另一个设备，就是所谓的属性。 通用属性协议（GATT）层是个服务的框架，定义了辅助进程来使用ATT。所有发生在两个BLE连接设备之间的通讯都是通过GATT的副进程处理的，因此，应用（可以有）配置将直接使用GATT。5.3重点讲解ATT和GATT层。 Texas Instrucments 软件开发平台 TI的免费版的BLE-Stack?软件开发工具（SDK）是一个完成的软件平台，可以永爱开发单模式的BLE应用。它基于SimpleLink CC2640，完整的SOC Bluetooth? Smart解决方案。cc2640结合了一个2.4GHz的RF收发器，128kB的嵌入式可编程的内存。20看BDSRAM，和一个全尺寸的外设。设备基于ARM? Cortex-M3?串行处理器来处理应用层和ＢＬＥ协议栈，同时自动的天线内核基于ARM Cortex-M0?处理器来处理所有低级的天线控制和与物理层及部分链路层的进程。传感器控制块提供了一种额外的灵活的方法来自动完成独立于M3核的数据获取和控制，因此也加强了cc2640的低功耗的能力。结构框图在下面，更多的细节在cc2640技术说明指南中。 协议栈/应用配置 平台支持两种不同的协议栈/应用配置 单个设备：控制器，主机，配置和应用都在cc2640上实现作为一个真正的芯片解决方案。这是使用cc2640是最简单和最常见的配置。同时这也是我们大多数类程中使用的配置。是最佳性价比的技术和提供最低功耗的性能、 网络处理器：控制器和主机一起在cc2640上实现，而配置和应用则是分开实现的。应用和配置与cc2640的通讯是通过HCI命令或事件完成的，使用的是SPI或UART接口。这种配置对于运行在其他设备（如外部微处理器或电脑）上的应用来说是有用的。在这些案例中，应用可以独立开发，而BLE协议栈依旧运行在cc2640.网络工程不在该文档中展示。 解决方案 这部分将描述各种安装在BLE协议栈SDK中的组件，协议栈的目录结构和开发过程中所需的任何工具。 这个解决方案包含了下面的组件： 实时操作系统（RTOS），TI-RTO