nRF52832 BLE

随着物联网的发展，BLE蓝牙正在被广泛使用，几乎BLE配个安卓app已然成为现在物联网产品的标配，如小米手环，小米智能家居，小米电饭煲，更多的医疗产品。从技术角度看，与stm32嵌入式开发一般，并无大的区别，主要是加蓝牙协议，而不是单纯的单片机。NRF52832是我入门的第一款BLE蓝牙，所以我打算记录下我的学习过程。

nRF52832芯片简介

nRF52832芯片主要特点介绍。

2.4GHz radio，支持多种无线协议，例如BLE，ANT等。
32位 ARM Cortex-M4F 处理器，增强浮点运算能力，可以提供更复杂的算力支持。
512KB程序存储空间和64KB内存空间。
31个GPIO，每个IO均可灵活配置。

芯片功能框图如下图所示：

nRF52832的学习分三块：

基础实验，针对nRF52832芯片硬件外设的示例实验，例如GPIO实验，UART串口实验等。
协议栈实验，针对蓝牙协议栈的示例实验，例如蓝牙从机实验，蓝牙主机实验等。
协议栈高级实验，蓝牙实验的进阶，例如蓝牙主从一体，iBeacon等，更接近真实项目的示例程序。

新建工程

新建工程目录结构如下：

App文件夹：用于存放main.c文件和我们自己编写的应用程序文件。
Project文件夹：

Config文件夹：用于存放工程配置向导（sdk_config.h）

mdk5文件夹：用于存放工程文件

3.doc文件夹：用于存放说明之类的文档

4.components,integration,modules等：从sdk中拷贝的库文件

驱动led指示灯闪烁

代码相比于stm32要简单一些，更像arduino,直接贴出：

#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include "nrf_delay.h"
#include "boards.h"

int main(void)
{
    //配置用于驱动LED指示灯D1的引脚P0.17为输出
    nrf_gpio_cfg_output(LED_1);
    
    while(1)
    {
        //P0.17输出高电平，D1熄灭
        nrf_gpio_pin_set(LED_1);
        //软件延时200ms
        nrf_delay_ms(200);
        //P0.17输出低电平，D1点亮
        nrf_gpio_pin_clear(LED_1);
        //软件延时200ms
        nrf_delay_(200);
        
        
    }
    
    
    
}

BLE程序

BLE包含两个部分：softdevice+application

softdevice:是蓝牙低功耗中心设备和外围设备协议栈解决方案，softdevice以hex文件提供，源码不对外公开，softdevice提供了api供用户调用，支持最多同时运行20个连接。
application：nordic提供的库和用户编写的程序。

BLE程序下载

下载softdevice的hex文件+应用程序编译后生成的目标文件

裸机程序

程序结构：只有nordic的库和用户自己编写的程序
程序下载：只需下载应用程序

nrf52xxx编程算法

裸机程序下载流程

BLE程序下载流程

全片擦除芯片

只有使用协议栈下载的编程算法才可以实现全片擦除，下载应用程序的编程算法是无法进行全片擦除的

编程算法设置为协议栈编程算法

执行flash->earse

如果在裸机程序中执行了全片擦除，擦除完成后，再将编程算法改成应用程序的编程算法。

BLE设备类型

单模设备：只支持蓝牙低功耗（BLE），如nrf52832

双模设备：既支持传统蓝牙也支持蓝牙低功耗

BLE体系结构

BLE包含三个部分：控制器、主机和应用程序

链路层：负责广播、扫描、建立和维护连接，以及确保数据包按照正确的方式组织、正确地校验值和加密序列。

BLE广播、扫描和连接事件

通用广播：最常用的广播方式，可以被扫描，接收到连接请求时可以作为从设备进入一个连接。

1.Profile

Profile可以理解为一种规范，一个标准的通信协议，Profile存在于从机中。蓝牙组织规定了一系列的Profile，例如HID OVER GATT、防丢器、心率计等。每个Profile中会包含多个Service，每个Service代表从机的一种能力。

2.Service

Service可以理解为一个服务，在ble从机中，通过有多个服务，例如电量信息服务、系统信息服务等，每个Service里又包含多个Characteristic特征值。每个具体的Characteristic特征值，才是ble通信的主体。比如当前的电量是80%，所以会通过电量的characteristic特征值存在从机的profile里，这样主机就可以通过这个characteristic，来读取80%这个数据

3.Characteristic

Characteristic特征值，BLE主从机的通信均是通过Characteristic来实现，可以理解为一个标签，通过这个标签可以获取或者写入想要的内容。

4.UUID

UUID，统一识别码，前面提到的Service和Characteristic，都需要一个唯一的UUID来标识。UUID为128，但是在ble协议栈中，通常使用16位的UUID，也就是两个字节代替，16位UUID可以与128位UUID之间相互转换。

整理一下，每个从机都会有一个叫做profile的东西存在，不管是上面的自定义的simpleProfile，还是标准的防丢器Profile，他们都是由一系列Service组成，然后每个Service又包含了多个Characteristic，主机和从机之间的通信，均是通过Characteristic来实现。