根据串行通信原理设计搭建了三方之间交互通信环境，通过协议相互收发数据,模块实现情况。该设计实现三方交互通信方式，数据传输灵活、方便、可靠,具有较高的实用性。
仅供参考
/********************************************************************************
* @file uart_ble_module.c （从机端）
* @author jianqiang.xue
* @version V1.0.0
* @date 2022-04-02
* @brief [协议]
串口格式: 0x55 0x56 CMD(1byte) LEN(1byte) DATA(*) SUM(1byte)
NUS格式: CMD(1byte) LEN(1byte) DATA(*) SUM(1byte)
CMD： 高7bit决定数据通道方向。 0--串口 1--NUS
LEN: DATA长度
SUM： 将CMD+LEN+DATA进行累计，然后取低8位。
********************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include "bsp_gpio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "log.h"
/* Private Includes ----------------------------------------------------------*/
#include "business_gpio.h"
#include "business_function.h"
#include "app_main.h"
#include "uart_ble_module.h"
#if BS_POWER_SWITCH
#include "biz_power.h"
#endif
#if BS_NRF_BLE_SUPPORT
#include "biz_ble.h"
#endif
/* Private Define ------------------------------------------------------------*/
#define PROT_CMD_HEAD_PACK(BUFF, CMD, LEN) \
do \
{ \
BUFF[0] = 0x55; \
BUFF[1] = 0x56; \
BUFF[2] = CMD; \
BUFF[3] = LEN; \
}while(0); \
/* External Variables --------------------------------------------------------*/
/* Private Macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private Variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t data_temp[32] = {0};
/* Private Function Prototypes -----------------------------------------------*/
static uint8_t get_checksum(uint8_t *data, uint8_t len)
{
uint16_t sum = 0;
for (uint8_t i = 0; i < len; i++)
{
sum += data[i];
}
return sum & 0x00FF;
}
/**
* @brief 发送数据给ble串口通道(消息入队，非实时发送)
* @param *data: 欲发送内容
* @param len: 内容长度(字节大小)
*/
static void send_data(uint8_t *data, uint16_t len)
{
if ((data[2] & 0x80) == 0x80)
{
biz_ble_data_send(data + 2, len - 2);
}
else
{
bsp_uart_send_nbyte(BOARD_UART_COMM, data, len);
}
}
/**
* @brief [MCU->BLE] 获取设备信息 -- 响应指令
*/
static void response_get_device_info(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 8) | PROT_CMD_GET_DEVICE_INFO_RES, BLE_MAC_MAX_VAL + strlen(FIRMWARE_DATE));
temp_len = 4;
// mac
memcpy(&data_temp[4], get_ble_mac_addr(), BLE_MAC_MAX_VAL);
temp_len += BLE_MAC_MAX_VAL;
// version
memcpy(&data_temp[temp_len], FIRMWARE_DATE, strlen(FIRMWARE_DATE));
temp_len += 6;
// CHECKSUM
data_temp[temp_len] = get_checksum(data_temp + 2, temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
}
/**
* @brief [MCU->BLE] 获取设备名称 -- 响应指令
*/
static void response_get_device_name(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 8) | PROT_CMD_GET_DEVICE_NAME_RES, strlen(PRODUCT_NAME));
temp_len = 4;
// 设备名称
memcpy(data_temp + temp_len, PRODUCT_NAME, strlen(PRODUCT_NAME));
temp_len += strlen(PRODUCT_NAME);
// CHECKSUM
*(data_temp + temp_len) = get_checksum(data_temp + 2, temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
}
/**
* @brief [BLE->MCU] 获取电量状态 -- 响应指令
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) BAT_SOC(4) CHANRG(5) CHECKSUM(6)
* BAT_LEVEL: 0~100(success)||0xff(0xff)
*/
static void response_bat_state(bool dir)
{
#if BS_POWER_SWITCH
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 8) | PROT_CMD_GET_BAT_SOC_RES, 2);
temp_len = 4;
// bat_soc
data_temp[4] = get_bat_soc_val();
data_temp[5] = get_usb_state();
temp_len += 2;
// CHECKSUM
*(data_temp + temp_len) = get_checksum(data_temp + 2, temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
#endif
}
/**
* @brief [BLE->MCU] 获取蓝牙地址 -- 响应指令
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) MAC(4,5,6,7,8,9) CHECKSUM(10)
*/
static void response_ble_addr(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 7) | PROT_CMD_GET_BLE_ADDR_RES, BLE_MAC_MAX_VAL);
temp_len = 4;
// mac
memcpy(&data_temp[4], get_ble_mac_addr(), BLE_MAC_MAX_VAL);
temp_len += BLE_MAC_MAX_VAL;
// CHECKSUM
data_temp[temp_len] = get_checksum(data_temp + 2 , temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
}
/**
* @brief [BLE->MCU] 蓝牙进入配对模式(直连广播) -- 响应指令
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) RESULT(4) CHECKSUM(5)
* RESULT 0--success 1--failed
*/
static void response_ble_enter_pair_mode(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 7) | PROT_CMD_BLE_IN_PAIRING_RES, 1);
temp_len = 4;
// 处理蓝牙进入直连广播(暂时未写) biz_ble_services.c
// 先判断当前是否广播，如果有，则先暂停广播，修改广播信息，再起开启广播。填写返回状态
data_temp[4] = 0;
temp_len += 1;
// CHECKSUM
*(data_temp + temp_len) = get_checksum(data_temp + 2, temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
LOG_I("<INFO> [ble_enter_pair]: %02x\r\n", data_temp[4]);
}
/**
* @brief [BLE->MCU] 蓝牙进入白名单配对模式(白名单广播) -- 响应指令
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) RESULT(4) CHECKSUM(5)
* RESULT 0--success 1--failed
*/
static void response_ble_enter_whitelist_pair_mode(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 7) | PROT_CMD_BLE_WHITELIST_PAIRING_REQ, 1);
temp_len = 4;
// 处理蓝牙进入直连广播(暂时未写) biz_ble_services.c
// 先判断当前是否广播，如果有，则先暂停广播，修改广播信息，再起开启广播。填写返回状态
data_temp[4] = 0;
temp_len += 1;
// CHECKSUM
*(data_temp + temp_len) = get_checksum(data_temp + 2, temp_len - 2);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
LOG_I("<INFO> [ble_enter_pair]: %02x\r\n", data_temp[4]);
}
/**
* @brief [BLE->MCU] 蓝牙连接状态获取 -- 响应指令
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) RESULT(4) CHECKSUM(5)
* RESULT 0--未连接 1--已连接
*/
static void response_ble_connect_state(bool dir)
{
uint8_t temp_len = 0;
PROT_CMD_HEAD_PACK(data_temp, (dir << 7) | PROT_CMD_BLE_CONN_STATE_RES, 1);
temp_len = 4;
data_temp[4] = get_ble_conn_state();
temp_len += 1;
// CHECKSUM
*(data_temp + temp_len) = get_checksum(data_temp, temp_len);
send_data(data_temp, temp_len + 1);
LOG_I("<INFO> [ble_conn_ste]: %02x\r\n", data_temp[4]);
}
/**
* @brief [MCU->MP] 命令透传指令 -- MCU -> MP(手机)
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) 协议包(n字节) CHECKSUM(n+1)
*/
static void response_mcu_to_mp(uint8_t *data, uint16_t len)
{
#if BLE_NUS_ENABLED && BS_NRF_BLE_SUPPORT
biz_ble_data_send(data, len);
#endif
}
/**
* @brief [MCU->MP] 命令透传指令 -- MP(手机) -> MCU
* @note 协议包(括号里面是字节位)：HEADER(0,1) CMD(2) LENGTH(3) 协议包(n字节) CHECKSUM(n+1)
*/
static void response_mp_to_mcu(uint8_t *data, uint16_t len)
{
bsp_uart_send_nbyte(BOARD_UART_COMM, data, len);
}
/**
* @brief [协议第一层] 对CMD进行分别处理
* @param *data: 数据指针
* @param len: 数据长度
*/
static void prot_dispose_data(uint8_t *data, uint16_t len)
{
// 将首字节的方向去除
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: %x %x\r\n", ((uint8_t)(data[0] << 1) >> 1), data[0]);
switch(((uint8_t)(data[0] << 1 )>> 1))
{
case PROT_CMD_GET_DEVICE_INFO_REQ:
response_get_device_info((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_GET_DEVICE_INFO_REQ\r\n");
break;
case PROT_CMD_GET_DEVICE_NAME_REQ:
response_get_device_name((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_GET_DEVICE_NAME_REQ\r\n");
break;
case PROT_CMD_GET_BAT_SOC_REQ:
// LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_GET_BAT_SOC_RES %02x %02x %02x %02x\r\n", data[3], data[4], data[5], data[6]);
response_bat_state((data[0] & 0x80));
break;
case PROT_CMD_GET_BLE_ADDR_REQ:
response_ble_addr((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_GET_BLE_ADDR_REQ\r\n");
break;
case PROT_CMD_BLE_IN_PAIRING_RES:
response_ble_enter_pair_mode((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_BLE_IN_PAIRING_REQ %d\r\n", data[4]);
break;
case PROT_CMD_BLE_WHITELIST_PAIRING_REQ:
response_ble_enter_whitelist_pair_mode((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_BLE_WHITELIST_PAIRING_REQ %d\r\n", data[4]);
break;
case PROT_CMD_BLE_CONN_STATE_REQ:
response_ble_connect_state((data[0] & 0x80));
LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: PROT_CMD_BLE_CONN_STATE_REQ %d\r\n", data[4]);
break;
case PROT_CMD_MCU_TO_MP:
response_mcu_to_mp(data, len);
LOG_D("<DEBUG> PROT_CMD_MCU_TO_MP \r\n");
break;
case PROT_CMD_MP_TO_MCU:
response_mp_to_mcu(data, len);
LOG_D("<DEBUG> PROT_CMD_MP_TO_MCU \r\n");
break;
default:
break;
}
if ((data[0] & 0x80) != 0x80)
{
bsp_uart_reset_rxbuff(BOARD_UART_COMM);
}
}
/* Public Function Prototypes ------------------------------------------------*/
/**
* @brief [协议] 对串口数据进行协议检查 格式：头(2字节 0x55 0x56) 命令(1字节) 长度(n字节) 检验和(1字节)
* @note 为biz_uart.c文件提供 [给串口中断回调]
* @param *data: 串口数据
* @param len: 数据长度
*/
void uart_ble_module_prot_dispose_data(uint8_t *data, uint16_t len)
{
if (data[0] != 0x55)
{
bsp_uart_reset_rxbuff(BOARD_UART_COMM);
return;
}
if (len == 2 && data[1] != 0x56)
{
bsp_uart_reset_rxbuff(BOARD_UART_COMM);
return;
}
if (len < data[3] + 5)
{
return;
}
uint8_t checksum = 0;
checksum = get_checksum(data + 2, len - 3);
if (checksum != data[len - 1])
{
LOG_E("<ERR> [prot_uart]: check fail %02x|%02x\r\n", checksum, data[len - 1]);
bsp_uart_reset_rxbuff(BOARD_UART_COMM);
return;
}
// LOG_D("<DEBUG> [nrf_ble]: %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x||len:%d\r\n",
// data[0], data[1], data[2], data[3], data[4],
// data[5], data[6], data[7], data[8], data[9], len);
prot_dispose_data(data + 2, len - 3);
}
/**
* @brief [协议] 对NUS数据进行协议检查 格式：命令(1字节) 长度(n字节) 检验和(1字节)
* @note 为biz_uart.c文件提供 [给nus接收中断回调]
* @param *data: NUS数据
* @param len: 数据长度
*/
void nus_ble_module_prot_dispose_data(uint8_t *data, uint16_t len)
{
if (len < data[1] + 3)
{
return;
}
uint8_t checksum = 0;
checksum = get_checksum(data, len - 1);
if (checksum != data[len - 1])
{
LOG_E("<ERR> [prot_nus]: check fail %02x|%02x\r\n", checksum, data[len - 1]);
bsp_uart_reset_rxbuff(BOARD_UART_COMM);
return;
}
// LOG_D("<DEBUG> [nus_ble]: %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x %02x||len:%d\r\n",
// data[0], data[1], data[2], data[3], data[4],
// data[5], data[6], data[7], data[8], data[9], len);
prot_dispose_data(data, len - 1);
}
头文件：
/********************************************************************************
* @file uart_ble_module.h （从机端）
* @author jianqiang.xue
* @version V1.0.0
* @date 2022-04-02
* @brief [协议]
串口格式: 0x55 0x56 CMD(1byte) LEN(1byte) DATA(*) SUM(1byte)
NUS格式: CMD(1byte) LEN(1byte) DATA(*) SUM(1byte)
CMD： 高7bit决定数据通道方向。 0--串口 1--NUS
LEN: DATA长度
SUM： 将CMD+LEN+DATA进行累计，然后取低8位。
********************************************************************************/
#ifndef __PROTOCOL_UART_BLE_MODULE_H
#define __PROTOCOL_UART_BLE_MODULE_H
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "business_function.h"
/* Struct --------------------------------------------------------------------*/
/* Define --------------------------------------------------------------------*/
// [协议]xx.pdf
#define PROT_CMD_GET_DEVICE_INFO_REQ 0X01 // 获取设备信息 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_DEVICE_INFO_RES 0x02 // 获取设备信息 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_DEVICE_NAME_REQ 0x03 // 获取设备名称 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_DEVICE_NAME_RES 0x04 // 获取设备名称 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_BLE_VER_REQ 0x07 // 获取蓝牙固件版本 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_BLE_VER_RES 0x08 // 获取蓝牙固件版本 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_BAT_SOC_REQ 0x09 // 获取电池电量 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_BAT_SOC_RES 0x0A // 获取电池电量 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_CHARG_REQ 0X0B // 获取充电状态 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_CHARG_RES 0X0C // 获取充电状态 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_BLE_ADDR_REQ 0X0D // 获取蓝牙地址 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_BLE_ADDR_RES 0X0E // 获取蓝牙地址 -- 响应指令
#define PROT_CMD_BLE_IN_PAIRING_REQ 0X0F // 蓝牙进入配对模式 -- 请求命令
#define PROT_CMD_BLE_IN_PAIRING_RES 0X10 // 蓝牙进入配对模式 -- 响应指令
#define PROT_CMD_BLE_WHITELIST_PAIRING_REQ 0X11 // 蓝牙进入白名单配对模式 -- 请求命令
#define PROT_CMD_BLE_WHITELIST_PAIRING_RES 0X12 // 蓝牙进入白名单配对模式 -- 响应指令
#define PROT_CMD_BLE_CONN_STATE_REQ 0X13 // 蓝牙连接状态获取 -- 请求命令
#define PROT_CMD_BLE_CONN_STATE_RES 0X14 // 蓝牙连接状态获取 -- 响应指令
#define PROT_CMD_BLE_SLEEP_REQ 0X15 // 蓝牙进入睡眠 -- 请求命令
#define PROT_CMD_CLEAR_BLE_PAIR_REQ 0X16 // 删除所有配对信息 -- 请求命令
#define PROT_CMD_BLE_IN_DTM_MODE_REQ 0X17 // 进入 DTM 测试模式 -- 请求命令
#define PROT_CMD_BLE_IN_FIXED_FREQUENCY_REQ 0X18 // 进入定频测试 -- 请求命令
#define PROT_CMD_SET_LED_STATE_REQ 0X19 // LED 设置 -- 请求命令
#define PROT_CMD_SET_LED_STATE_RES 0X1A // LED 设置 -- 响应指令
#define PROT_CMD_GET_LED_STATE_REQ 0X1B // 蓝牙LED状态获取 -- 请求命令
#define PROT_CMD_GET_LED_STATE_RES 0X1C // 蓝牙LED状态获取 -- 响应指令
#define PROT_CMD_SET_BAT_INFO_REQ 0X1D // 设置电池信息(SOC_CHRG) -- 请求命令
#define PROT_CMD_SET_BAT_INFO_RES 0X1F // 设置电池信息(SOC_CHRG) -- 响应指令
#define PROT_CMD_MCU_TO_MP 0X70 // 命令透传指令 -- MCU --> 手机
#define PROT_CMD_MP_TO_MCU 0x71 // 命令透传指令 -- 手机 --> MCU
#define PROT_CMD_BLE_HID_DATA_REQ 0x74 // BLE_HID数据上报 -- 请求命令
/* External Variables --------------------------------------------------------*/
/* Public Function Prototypes ------------------------------------------------*/
void uart_ble_module_prot_dispose_data(uint8_t *data, uint16_t len);
void nus_ble_module_prot_dispose_data(uint8_t *data, uint16_t len);
#endif
