全球最低功耗蓝牙单芯片（DA14580）系统架构和应用开发框架分析

DA14580是Dialog公司研制的蓝牙单芯片。号称全球功耗最低，是TI CC2541的四分之中的一个，是运动手环等穿戴类电子产品的经常使用芯片。

可是DA14580的开发门槛不低。适合有蓝牙开发经验的团队来开发，不适合学习爱好者。在网络上搜索DA14580相关的开发文章。基本上都是对官方仅有的几篇文档进行简单翻译，还不如直接阅读英文原文。

笔者将对DA14580的系统架构和应用开发框架进行分析，之后再解说怎样进行应用开发。

对于蓝牙单芯片应用开发来说。我们要关注的问题是：蓝牙协议栈方面怎样新增一个GATT profile（服务和特征值定义及操作）、SOC内核方面怎样驱动外围设备、系统应用框架上怎样使用定时器和任务间消息通信等等。DA14580单芯片公布时并非一颗裸片，而是带有开发平台和SDK包，还有经常使用的应用例程（如防丢proximity）。我们要做的就是通过SDK和相关的文档去理解它整个系统架构和应用框架，在这个基础上才干去完毕以上三个方面的开发。

一、DA14580系统架构

DA14580是基于Cortex M0架构，内置ROM、OTP和RAM。

当中ROM固化了大部分协议栈和操作系统（单任务）的代码实现，而OTP一次性编程则是为了减少成本，实现用户的差异化应用需求。当用户通过SPI NORFLASH引导或者直接通过JLINK下载代码到RAM进行调试后，就能够通过SmartSnippets工具下载代码到OTP。量产产品即从OTP開始引导运行。

DA14580集成的是第三方公司RW的蓝牙协议栈IP，范围包含GAT和GAP层及下面。因此我们能够在代码框架文件夹上看到RW开头命名的文件夹和头文件，官方文档涉及到蓝牙协议栈方面大部分都是RW公司出品。

二、DA14580 开发例程文件夹和SDK文件夹结构

DA14580的SDK开发平台使用keil，我们先来看看开发例程的文件夹结构，再来看SDK文件夹结构。

前者简单一些。后者由于涉及到第三方IP、ROM等原因，文件夹实在是太多太细了。初接手真的会歇菜。

防丢（proximity，英文是接近的意思）的开发文件夹结构例如以下：

这里须要注意的是，ROM里面的固话代码。包含协议栈和单任务操作系统的相关管理代码也是整个project应用的一部分，仅仅只是没有列到开发文件夹里面。

SDK文件夹架构例如以下：

三、蓝牙profile和应用的角色和分工

从project的代码文件夹结构来看，每一个profile都有一个以profile（如proxr）命名的.c文件，也有一个以profile_task（如proxr_task）命名的.c文件；对应地。每一个应用子任务也有一个app_profile（如app_proxr）的.C文件，和app_profile_task（如app_proxr_task）的.c文件。

一般地：

在操作系统ke内核看来。Profile和profile_task共同完毕一个task任务，当中app_proxr_task的task ID标识是TASK_PROXR。但app_profile和app_profile_task并非一个详细的task任务，在代码文件夹的app文件夹。全部的task。包含app_proxr_task和app_batt_task(电池)、app_sec_task(安全)共同组成一个task。在app.c中完毕任务创建。task的ID标识是TASK_APP。

各个app_profile_task仅仅只是完毕应用的一个子场景功能，如防丢、电池告警等。

app是主动发送消息给profile，以运行对应的蓝牙GATT服务和操作，并接受回调。即app是profile的上层。

Profile任务运行GATT服务/属性的详细创建create、开启服务enable和属性特征的读写等操作，其调用ATT和GAP等底层接口来实现详细功能。

Profile作为接口供给app层调用。app是通过消息通信来完毕接口调用的。

app_profile的代码一般包含主动调用的接口实现。而app_profile_task则是接受消息回调的接口实现。两者的分工是很清晰的。

四、应用开发框架

DA14580的应用开发框架的核心是基于状态机和消息回调。下面分析以防丢proxr为例。

1. 状态机

每一个任务都必须明白自己的状态表。比如proxr的状态表是：