沁恒微 RISC-V 蓝牙应用常用参数设定与修改

1.4 广播间隔

BLE 广播间隔的标准范围是 20 ms ～ 10.24 s，设置范围为 32~16348（以 0.625 ms 单位）。 示例默认为 80：

// What is the advertising interval when device is discoverable (units of 625us, 80=50ms)
#define DEFAULT_ADVERTISING_INTERVAL 80

修改方式如下（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

uint16_t advInt = 100; // 想要修改的间隔（32~16348）
// Set advertising interval
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_ADV_INT_MIN, advInt);
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_ADV_INT_MAX, advInt);

减少广播间隔时，可以使得建立连接速度更快，但是这样也会使得芯片功耗增大。

1.4.1 一次广播时长说明

一次广播事件，就是在 3 个广播信道（37/38/39）上各发一遍广播包，发完就停，直到下一个广播间隔再发一轮，不是持续发射。 如果有扫描响应，就回广播响应，一次广播事件流程如下： 信道 37：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应 信道 38：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应 信道 39：发广播 → 看有没有扫描请求 → 有就回扫描响应

单次广播事件时长是很短的，一般时间最长可连接广播 + 扫描响应的广播时间估算下来 4ms 左右，甚至更少。剩余的时间就可以用来休眠节约功耗，比如 20ms 广播间隔，剩余的 16ms 就可以休眠。

1.5 广播内容

根据示例有两个数组，表示广播包和广播响应的内容 scanRspData[] 和 advertData[]。 修改方式如下（此过程需要关闭广播 - 设置 - 再开启广播）：

GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof(scanRspData), scanRspData);
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof(advertData), advertData);

或者通过下面函数，直接生效：

/* 参数 1：任务 ID 参数 2：广播包类型：确定是修改广播数据还是扫描响应数据 TRUE - advertisement data, FALSE - scan response data 参数 3：数据长度 参数 4：指向广播内容缓冲区的指针（要修改成的数据内容） */
bStatus_t GAP_UpdateAdvertisingData(uint8_t taskID, uint8_t adType, uint16_t dataLen, uint8_t *pAdvertData);

广播包格式需要遵循标准格式。

1.5.1 修改广播名称

广播名称是属于上面广播内容的一部分的，我们使用上面方式二做个示例说明：

if(events & MY_ChangePower_EVT){
    PRINT("Set Set...\r\n");
    GAP_UpdateAdvertisingData(Peripheral_TaskID, FALSE, sizeof(my_change_scanRspData), my_change_scanRspData);
    return(events ^ MY_ChangePower_EVT);
}

额外说明，在工程里面涉及到名字的地方有两个，一个就是上面的广播包/扫描响应包中，还有一个是需要存在服务特征值中，链接以后通过特征值读取的。

// GAP GATT Attributes
static uint8_t attDeviceName[GAP_DEVICE_NAME_LEN] = "Simple Peripheral";
// Set the GAP Characteristics
GGS_SetParameter(GGS_DEVICE_NAME_ATT, GAP_DEVICE_NAME_LEN, attDeviceName);

虽然这两个地方的名字没有明文规定必须一致，但是强烈建议实际产品中保持一致！！苹果 IOS 中如果不一致，会存在一些问题。

1.6 广播类型

广播类型一般不会在使用中更改，在初始化的时候设置，例程并没有设置，默认广播类型为 GAP_ADTYPE_ADV_IND（可连接、非定向广播），设置其他广播类型，如下：

// GAP_ADVERTISEMENT_TYPE_DEFINES GAP Advertising Event Types
#define GAP_ADTYPE_ADV_IND 0x00 //!< Connectable undirected event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_HDC_DIRECT_IND 0x01 //!< Connectable high duty cycle directed event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND 0x02 //!< Scannable undirected event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND 0x03 //!< Non-Connectable undirected event type
#define GAP_ADTYPE_ADV_LDC_DIRECT_IND 0x04 //!< Connectable low duty cycle directed event type
/* 依次为：
可连接、非定向广播 可被扫描 + 可被连接最常用
高占空比、可连接、定向广播 设备需要瞬间秒连时用
可扫描、非定向、不可连接 只发数据、不做连接的设备展
不可连接、不可扫描、纯广播 iBeacon / 传感器
低占空比、可连接、定向广播 低功耗定向连接 */
uint8_t my_test_adv_type = GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND;
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof(uint8_t), &my_test_adv_type);

二、连接相关

2.1 连接参数

从机端 下面是从机例程与连接参数有关的宏定义：

// Minimum connection interval (units of 1.25ms, 6=7.5ms)
#define DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL 6
// Maximum connection interval (units of 1.25ms, 100=125ms)
#define DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL 100
// Slave latency to use parameter update
#define DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY 0
// Supervision timeout value (units of 10ms, 100=1s)
#define DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT 100

必须满足：

Supervision Timeout > (1 + Slave Latency) × Connection Interval × 2 超时时间 (ms)>(1+延迟次数)×连接间隔 (ms)×2

uint16_t desired_min_interval = DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL;
uint16_t desired_max_interval = DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL;
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_MIN_CONN_INTERVAL, sizeof(uint16_t), &desired_min_interval);
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_MAX_CONN_INTERVAL, sizeof(uint16_t), &desired_max_interval);

这只是从机端希望的连接间隔，主机会在这个范围内，给一个合适的值（由主机决定），如果这个范围主机给不了，主机也会给从机一个连接间隔，从机不会拒绝。 连接上以后从机还能发起协商请求：

if(events & SBP_PARAM_UPDATE_EVT){
    // Send connect param update request
    // When the current connection parameters already meet the requirements for update, return 0x18(InvalidRange)
    GAPRole_PeripheralConnParamUpdateReq(peripheralConnList.connHandle, DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL, DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL, DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY, DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT, Peripheral_TaskID);
    return(events ^ SBP_PARAM_UPDATE_EVT);
}

不管协商几次，主机协商还是从机自己协商，协商的结果会在从机回调函数 peripheralParamUpdateCB 里打印，连接间隔以最后一次协商结果为最终结果。

主机端

// Minimum connection interval (units of 1.25ms)
#define DEFAULT_UPDATE_MIN_CONN_INTERVAL 20
// Maximum connection interval (units of 1.25ms)
#define DEFAULT_UPDATE_MAX_CONN_INTERVAL 100
// Slave latency to use parameter update
#define DEFAULT_UPDATE_SLAVE_LATENCY 0
// Supervision timeout value (units of 10ms)
#define DEFAULT_UPDATE_CONN_TIMEOUT 600
if(events & START_PARAM_UPDATE_EVT){
    // start connect parameter update
    GAPRole_UpdateLink(centralConnHandle, DEFAULT_UPDATE_MIN_CONN_INTERVAL, DEFAULT_UPDATE_MAX_CONN_INTERVAL, DEFAULT_UPDATE_SLAVE_LATENCY, DEFAULT_UPDATE_CONN_TIMEOUT);
    return(events ^ START_PARAM_UPDATE_EVT);
}

2.2 MTU

关于 MTU 交互，一些理论知识请参考官方文档或相关技术手册里面 MTU，BLE_BUFF_MAX_LEN 和单包数据长度小节相关说明。 这里举几个例子，先看看最大的情况：

如果 BLE_BUFF_MAX_LEN = 516 字节 那么：MTU 最大为 512 字节 用户一包数据最大为 509 字节，可以定义一个 509 字节大小的数组用于发送 但是因为空中物理帧限制，一包空中数据最大 251 字节，减去 2 字节 LL header，减去 4 字节 L2CAP header，再减去 3 字节 ATT header，用户数据一帧最大发出 244 字节。 所以这种情况它会分成 3 包：244 B + 244 B + 21 B 发送

对于适合单帧不分包的情况：

BLE_BUFF_MAX_LEN = 251 MTU 最大为 247 用户一包数据最大为 244 字节 (通过特征值或者通知数据交互)

对于默认的情况：

BLE_BUFF_MAX_LEN = 27 MTU 最大为 23 用户一包数据最大为 20

设置 MTU，需要主从机均支持修改 MTU，对于应用来说，就是主机从机的 BLE_BUFF_MAX_LEN 要足够，如果我们想协商 512 的 MTU，那么需要 BLE_BUFF_MAX_LEN 至少为 516。

从机端 首先是宏定义 BLE_BUFF_MAX_LEN： 然后通过手机连接从机，手机端发起 MTU 交互，就能够成功。

主机端 主机端同样的，和从机一样的方式先定义 BLE_BUFF_MAX_LEN。 然后再程序需要设置的地方手动调用如下代码：

// Update MTU，最大为 BLE_BUFF_MAX_LEN - 4
attExchangeMTUReq_t req = {
    .clientRxMTU = BLE_BUFF_MAX_LEN - 4, // 这只是最大值
};
GATT_ExchangeMTU(centralConnHandle, &req, centralTaskId);

从机主动交互 MTU 如果想要从机主动交互 MTU，我们可以使用如下方式：

1. 先定义 BLE_BUFF_MAX_LEN；
2. 从机初始化的地方 Peripheral_Init 加上 GATT_InitClient();；
3. 和主机示例手动调用 MTU 协商一样的方式。

// 1. BLE_BUFF_MAX_LEN=516（>=516 都可以）
// 2. //...
// Register receive scan request callback
GAPRole_BroadcasterSetCB(&Broadcaster_BroadcasterCBs);
// 增加代码
GATT_InitClient();
// Setup a delayed profile startup
tmos_set_event(Peripheral_TaskID, SBP_START_DEVICE_EVT);
// ...
// 3.
if(events & MY_ChangePower_EVT){
    if(peripheralConnList.connHandle != GAP_CONNHANDLE_INIT) // 如果存在连接状态，才设置
    {
        PRINT("Set Set...\r\n");
        attExchangeMTUReq_t req = {
            .clientRxMTU = 512, // 这只是最大值
        };
        GATT_ExchangeMTU(peripheralConnList.connHandle, &req, Peripheral_TaskID);
    }
    else{
        PRINT("no connected...\r\n");
    }
    return(events ^ MY_ChangePower_EVT);
}

2.3 PHY

PHY 协商，主机和从机一样的函数：

// start phy update
PRINT("PHY Update %x...\n", GAPRole_UpdatePHY(peripheralConnList.connHandle, 0, GAP_PHY_BIT_LE_2M, GAP_PHY_BIT_LE_2M, 0));

2.4 断开当前连接

bStatus_t GAPRole_TerminateLink(uint16_t connHandle);

上面传入的是句柄，这个在主机从机示例里面可以找到，比如主机端使用的句柄变量是 centralConnHandle，从机使用的句柄变量是 peripheralConnList.connHandle。

三、扫描相关

扫描相关，是针对主机或者观察者角色而言的。

3.1 扫描时间

表示设备扫描持续时间，扫描多久后停止：

// Scan duration in 0.625ms
#define DEFAULT_SCAN_DURATION 2400
/* 扫描持续时间 Default 10.24seconds. Setting this parameter to 0 turns off the timeout 设置为 0，永不超时 */
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_SCAN, DEFAULT_SCAN_DURATION);

3.2 扫描间隔

表示多久扫一次：

/* Default 16. (n * 0.625 mSec) 扫描间隔，需要>=扫描窗口 */
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_SCAN_INT, 64);

3.3 扫描窗口

表示每次扫多久：

/* Default 16. (n * 0.625 mSec) */
GAP_SetParamValue(TGAP_DISC_SCAN_WIND, 32);

上面 3 个参数是主机扫描的核心参数，举几个组合示例：

快速发现设备（功耗大）

TGAP_DISC_SCAN = 0; // 无限扫描
TGAP_DISC_SCAN_INT = 10ms; // 扫描间隔
TGAP_DISC_SCAN_WIND = 10ms; // 窗口 = 间隔 → 一直扫描

低功耗扫描（省电）

TGAP_DISC_SCAN = 5000ms; // 扫 5 秒自动停
TGAP_DISC_SCAN_INT = 100ms; // 每 100ms 扫一次
TGAP_DISC_SCAN_WIND = 10ms; // 每次只扫 10ms