CC2640R2F学习笔记（19）——GAP从机端广播自定义数据

一、背景

链路层（LL）控制设备的射频状态，有五个设备状态：待机、广播、扫描、初始化和连接。

广播为广播数据包，而扫描则是监听广播。

GAP通信中角色，中心设备（Central - 主机）用来扫描和连接 外围设备（Peripheral - 从机）。

大部分情况下外围设备通过广播自己来让中心设备发现自己，并建立 GATT 连接，从而进行更多的数据交换。

也有些情况是不需要连接的，只要外设广播自己的数据即可，用这种方式主要目的是让外围设备，把自己的信息发送给多个中心设备。

流程：

从机广播本机的 UUID
主机接收到后利用该 UUID 发送扫描请求
从机接收到扫描请求后回复扫描应答（扫描应答的数据主要包括：设备名、连接参数、发射功率）。

本篇是关于广播自定义数据包，配置以及启动或关闭广播的流程查看CC2640R2F学习笔记（11）——GAP从机端广播

二、扫描应答包中广播设备名

2.1 修改扫描应答缓冲区

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role.c 中的 scanRspData 数组
在 GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE 之后修改设备名。

// GAP - SCAN RSP data (max size = 31 btes)
static uint8_t scanRspData[] =
{
  // complete name
  0x05,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE,
  'T', 'E', 'S', 'T',

  // Tx power level
  0x02,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_POWER_LEVEL,
  0                                 // 0dBm
};

2.2 初始化扫描应答数据

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role_init() 函数中

// 设置扫描应答包内容
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof(scanRspData), scanRspData, NULL);

三、扫描应答包中广播MAC地址

3.1 修改扫描应答缓冲区

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role.c 中的 scanRspData 数组
在 GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE 之前修改数据长度（设备名长度+MAC地址长度）。

// GAP - SCAN RSP data (max size = 31 btes)
static uint8_t scanRspData[] =
{
  // complete name
  0x11,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE,
  'T', 'E', 'S', 'T',

  0x20,  // 给MAC地址预留位置
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,
  0x20,

  // connection interval range
  0x05, // length of this data
  GAP_ADTYPE_SLAVE_CONN_INTERVAL_RANGE,
  LO_UINT16(DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL), // 100ms
  HI_UINT16(DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL),
  LO_UINT16(DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL), // 1s
  HI_UINT16(DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL),

  // Tx power level
  0x02,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_POWER_LEVEL,
  0                                 // 0dBm
};

3.2 添加读取MAC地址的相关函数

读取MAC地址函数查看CC2640R2F学习笔记（15）——蓝牙MAC地址

十六进制地址转字符串函数

/**
 @brief 十六进制数组转字符串
 @param pHexArr 十六进制数组
 @param hexArrLen 数组长度
 @return 字符串数组
*/
char *HexArr2Str(uint8 *pHexArr, uint8 hexArrLen)
{
    char hexStr[] = "0123456789ABCDEF";
    char destStr[hexArrLen * 2];
    char *pDestStr = destStr;

    for(uint8 i = hexArrLen; i > 0; i--)
    {
        *pDestStr++ = hexStr[*pHexArr >> 4];
        *pDestStr++ = hexStr[*pHexArr++ & 0x0F];
    }

    return destStr;
}

3.3 初始化扫描应答数据

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role_init() 函数中
将

// 设置扫描应答包内容
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof(scanRspData), scanRspData, NULL);

替换为

// 广播MAC地址
{
  uint8 macAddress[6];
  // 将MAC地址从Flash中读出，并放入scanRspData缓冲区中
  GetMacAddress(macAddress);
  memcp(scanRspData + 6, HexArr2Str(macAddress, 12), 12);
  
  // 设置扫描应答包内容
  GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof(scanRspData), scanRspData, NULL);
}

四、广播包中发送自定义数据

4.1 修改广播缓冲区

以SDK2.4 multi_role工程为例，在 multi_role.c 中的 advertData 数组
添加自定义数据段长度（如0x03），
添加 GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC （自定义广播数据段），
添加自定义数据。

static uint8 advertData[] =
{
 // 自定义的广播数据段
 0x03,
 GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC,
 0,  // 自定义数据 1
 0,  // 自定义数据 2
 
 // Flags; this sets the device to use limited discoverable
 // mode (advertises for 30 seconds at a time) instead of general
 // discoverable mode (advertises indefinitely)
 0x02, // length of this data
 GAP_ADTYPE_FLAGS,
 DEFAULT_DISCOVERABLE_MODE | GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED,
 // service UUID, to notify central devices what services are included
 // in this peripheral
 0x03, // length of this data
 GAP_ADTYPE_16BIT_MORE, // some of the UUID's, but not all
 LO_UINT16( SIMPLEPROFILE_SERV_UUID ),
 HI_UINT16( SIMPLEPROFILE_SERV_UUID ),
};

4.2 定义自定义数据的变量

自定义两个温度数据，一个高位数据，一个低位数据。

static uint8 sTemperature_H = 0; // 温度高位
static uint8 sTemperature_L = 0; // 温度低位

4.3 定义一个周期事件广播数据

定义周期事件查看CC2640R2F学习笔记（5）——自定义周期事件
在周期事件回调函数中

advertData[2] = ++sTemperature_H;                            // 把温度高位值放到广播数据中 
advertData[3] = ++sTemperature_L;                            // 把温度低位值放到广播数据中 
GAP_UpdateAdvertisingData(simpleBLEPeripheral_TaskID, TRUE,
                          sizeof(advertData), advertData );  // 更新广播数据

注：GAP_UpdateAdvertisingData 的第二个形参为 TRUE 时修改的是广播数据、为 FALSE 时修改的是扫描应答数据

五、广播包中动态更新广播内容

5.1 动态广播流程

关闭广播
调用 GAP_UpdateAdvertisingData 修改广播数据
开启广播

5.2 默认广播数据

// GAP - Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertisting)
static uint8_t advertData[] =
{
  // Flags; this sets the device to use limited discoverable
  // mode (advertises for 30 seconds at a time) instead of general
  // discoverable mode (advertises indefinitely)
  0x02,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_FLAGS,
  DEFAULT_DISCOVERABLE_MODE | GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED,

  // service UUID, to notify central devices what services are included
  // in this peripheral
  0x03,                             // length of this data
  GAP_ADTYPE_16BIT_MORE,            // some of the UUID's, but not all
  LO_UINT16(SIMPLEPROFILE_SERV_UUID),
  HI_UINT16(SIMPLEPROFILE_SERV_UUID)
};

5.3 新增广播数据

static uint8_t advertData_Update[] =
{
 0x07, // 自定义短名的长度
 GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_SHORT,
 0x47, //G
 0x55, //U
 0x41, //A
 0x3A, //：
 0x00, // 给键值预留
 0x00, // 给按键次数预留
 
 0x03, // UUID 字段长度
 GAP_ADTYPE_16BIT_MORE, // some of the UUID's, but not all
 LO_UINT16( SIMPLEPROFILE_SERV_UUID ),
 HI_UINT16( SIMPLEPROFILE_SERV_UUID ),
 };

5.4 通过按键动态更新广播内容

按键查看CC2640R2F学习笔记（3）——按键使用

如果单击按键
{
   // 关广播
  uint8_t initial_advertising_enable = FALSE;
  GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable, NULL);  

  GAP_UpdateAdvertisingData(simpleBLEPeripheral_TaskID, TRUE,
                            sizeof(advertData), advertData );  // 更新广播数据为默认广播内容

  // 开广播
  initial_advertising_enable = TRUE;
  GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable, NULL);  
}
如果双击按键
{
   // 关广播
  uint8_t initial_advertising_enable = FALSE;
  GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable, NULL);  

  GAP_UpdateAdvertisingData(simpleBLEPeripheral_TaskID, TRUE,
                          sizeof(advertData), advertData_Update ); // 更新广播数据为新增广播内容

  // 开广播
  initial_advertising_enable = TRUE;
  GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8_t), &initial_advertising_enable, NULL);  
}