YoC BLE HOST组件对接示例

1.简介

YoC平台中包含的BLE Host组件，实现了BT5.0协议中的大部分特性。任何支持BLE特性的芯片，通过实现一套简单的HCI接口，即可对接到该组件，从而可以方便地使用YoC平台提供的各种蓝牙方案。 本文将以REALTEK RTL8723DS为例，介绍如何对接到ble host组件，并进行简单的测试，验证。

2.组件介绍

图一 ble_host 组件依赖 上图是ble host组件对其他YoC组件的依赖情况。在对接ble host之前需要将依赖组件对接完成。

  • kv

       一个以Key-Value方式进行持久化存储的轻量级组件。

    ble host组件使用kv组件存储蓝牙协议栈所需要的信息。

  • aos

aos kernel api。 ble host组件基于aos kernel api使用内核功能。

  • rhino

Rhino实时操作系统内核，体积小、功耗低、实时性、调试方便等特点。

  • ulog

sys log output,support async output。 ble host调试信息输出。

  • drv_bt_xxxx

hci驱动组件。ble host组件通过hci接口同ble芯片的LL层进行通信。开发者只需要实现该组件，即可完成对接。

3. HCI Driver API介绍

参考YoC Book 蓝牙驱动移植章节中，API介绍，链接地址

API 说明
hci_open hci设备打开接口
hci_open_id hci设备打开接口，使用id参数
hci_close hci设备关闭接口
hci_set_event hci设置事件回调接口
hci_send hci数据发送接口
hci_recv hci数据接收接口
hci_start hci设备启动接口

4. 示例说明

4.1 驱动注册接口

每个hci驱动组件需要实现一套自己的注册接口，作为该组件的注册入口。 hci驱动组件需要实现hci_driver_t中定义的api回调。

static aos_dev_t *h5_hal_init(driver_t *drv, void *g_uart_config, int id)
{
    hci_driver_t *h5_dev = (hci_driver_t *)device_new(drv, sizeof(hci_driver_t), id);

    return (aos_dev_t *)h5_dev;
}

#define h5_hal_uninit device_free

static hci_driver_t h5_driver = {
    .drv = {
        .name   = "hci",
        .init   = h5_hal_init,
        .uninit = h5_hal_uninit,
        .lpm    = NULL,
        .open   = h5_hal_open,
        .close  = h5_hal_close,
    },
    .set_event = h5_set_event,
    .send      = h5_send_data,
    .recv      = h5_recv_data,
    .start     = h5_start,
};

/**
 * @brief  register bluetooth driver of rtl8723 
 * @param  [in] config
 * @return  
 */
void bt_rtl8723ds_register(rtl8723ds_bt_config *config)
{
    g_bt_dis_pin = config->bt_dis_pin;
    g_uart_id = config->uart_id;
    driver_register(&h5_driver.drv, NULL, 0);
}

solution在使用该驱动前，应当调用该注册接口，使用方式如下

    rtl8723ds_bt_config config = {
        .uart_id = BT_UART_IDX,
        .bt_dis_pin = BT_DIS_PIN,
    };

    bt_rtl8723ds_register(&config);

    extern int hci_h5_driver_init();
    hci_h5_driver_init();

在调用bt_rtl8723ds_register后，该设备会注册进入YoC设备列表，并且自动调用h5_hal_init

注意点: 1、.drv.name名字需要固定为"hci"， ble host会根据该名字打开hci驱动。 2、REALTEK RTL8723DS芯片的hci接口，使用的是3线uart方式，采用h5的协议，支持软件流控。 需要实现.drv.start接口。如果使用4线uart，带硬件流控方式，则不需要对接该接口。 关于h4，h5协议的介绍，参考蓝牙协议文档《Bluetooth Core Specification》4.2 以上版本，Vol 4. Host Controller Interface章节。 3、在调用bt_rtl8723ds_register接口，solution中需要根据使用的是H5协议，还是H4协议，调用hci_h5_driver_init或者hci_h4_driver_init接口。 开发者也可以将该接口封装到register接口中。

4.2 hci_open

在hci open接口实现中，hci驱动组件需要初始化hci依赖的外设，并进行相应的配置。

static int h5_hal_open(aos_dev_t *dev)
{
    ...
    uart_opne;
    uart_config;
    ...
    return 0;
}

ble_host将按照如下的方式使用hci_open

hci_open("hci");

4.3 hci_start接口

在初始化的时候会调用，hci驱动组件可以做一些硬件初始化。 send_cmd会HCI CMD回调函数。hci驱动组件可以使用该接口，发送自定义的HCI命令。

static int h5_start(aos_dev_t *dev, hci_driver_send_cmd_t send_cmd)
{
    hw_config_start(send_cmd);
    return 0;
}

ble_host调用hci_open后，随后就会调用hci_start接口。

4.4 hci_set_event接口

hci回调事件注册接口，hci驱动组件需要记录下设置的回调函数和参数

static int h5_set_event(aos_dev_t *dev, hci_event_cb_t event, void *priv)
{
    g_event = event;
    g_priv = priv;

    return 0;
}

4.5 hci_send接口

hci数据发送接口，hci驱动组件需要实现将hci数据发送给SoC LL底层的功能。

static int h5_send_data(aos_dev_t *dev, uint8_t *data, uint32_t size)
{
    uart_send;
}

ble_host组件在需要送hci命令或者数据的时候会调用该接口。

4.6 hci_recv接口

hci数据接收接口，hci驱动组件，在接收到来自SoC LL的事件或者数据后，需要缓存该数据，在ble_host调用hci_recv接口后，返回对应的数据内容。

static int h5_recv_data(aos_dev_t *dev, uint8_t *data, uint32_t size)
{
    uart_recv;
}

5. hci初始化/数据发送说明

​ 图二

在ble host组件初始化的时候，会依次调用hci_open,hci_start,hci_set_event接口完成hci驱动的初始化。 在hci驱动初始化完成后，ble host根据协议流程，会发送hci命令，实现协议栈的初始化。

6. hci数据接收说明

​ 图三

hci数据接收过程相对复杂一些。hci驱动组件在初始化的时候，需要记录hci_set_event接口这是的回调函数hci_event_callback。 当ll有数据上报的时候，hci驱动组件，需要缓存来自ll的数据或者事件，通过hci_event_callback回调，通知ble host有数据上报。ble host组件会根据上报的类型，调用hci_recv接口，获取hci数据，并进行处理。

7. hci驱动组件测试验证

HCI组件对接完成后，可以运行一个简单广播示例来确认是否已经对接成功。 示例代码如下

#include "aos/ble.h"
#include <aos/aos.h>

#define DEVICE_NAME "YoC ADV"
#define DEVICE_ADDR {0xCC,0x3B,0xE3,0x82,0xBA,0xC0}
#define TAG "DEMO"

static int start_adv(void)
{
    int ret;
    ad_data_t ad[2] = {0};
    ad_data_t sd[1] = {0};

    uint8_t flag = AD_FLAG_GENERAL | AD_FLAG_NO_BREDR;

    ad[0].type = AD_DATA_TYPE_FLAGS;
    ad[0].data = (uint8_t *)&flag;
    ad[0].len = 1;

    uint8_t uuid16_list[] = {0x0d, 0x18};
    ad[1].type = AD_DATA_TYPE_UUID16_ALL;
    ad[1].data = (uint8_t *)uuid16_list;
    ad[1].len = sizeof(uuid16_list);

    uint8_t manu_data[10] = {0x01, 0x02, 0x3, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x10};
    sd[0].type = AD_DATA_TYPE_MANUFACTURER_DATA;
    sd[0].data = (uint8_t *)manu_data;
    sd[0].len = sizeof(manu_data);

    adv_param_t param = {
        ADV_IND,
        ad,
        sd,
        BLE_ARRAY_NUM(ad),
        BLE_ARRAY_NUM(sd),
        ADV_FAST_INT_MIN_2,
        ADV_FAST_INT_MAX_2,
    };

    ret = ble_stack_adv_start(&param);

    if (ret) {
        LOGE(TAG, "adv start fail %d!", ret);
    } else {
        LOGI(TAG, "adv start!");
    }

    LOGI(TAG, "adv_type:%x;adv_interval_min:%.3f ms;adv_interval_max:%.3f ms", param.type, param.interval_min * 0.625, param.interval_max * 0.625);
    return ret;
}

int adv_test(void)
{
    dev_addr_t addr = {DEV_ADDR_LE_RANDOM, DEVICE_ADDR};
    init_param_t init = {
        .dev_name = DEVICE_NAME,
        .dev_addr = &addr,
        .conn_num_max = 1,
    };

    LOGI(TAG, "Bluetooth advertising demo!");
    ble_stack_init(&init);

    start_adv();

    return 0;
}

正常运行后，应当可以看到如下Log信息

[   0.244]<I>DEMO Bluetooth advertising demo!
[   0.488]<I>DEMO adv start!
[   0.511]<I>DEMO adv_type:0;adv_interval_min:100.000 ms;adv_interval_max:150.000 ms

通过手机蓝牙测试APP，可以扫描到一个“YoC ADV"设备，并能进行连接。

注意点: 调用adv_test之前，应当按照4.1中说明，注册相应的hci驱动组件。

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