低功耗藍(lán)牙5.0開(kāi)發(fā)與應(yīng)用：基于nRF52系列處理器（進(jìn)階篇）

第1篇藍(lán)牙參數(shù)及安全

第1章藍(lán)牙MAC地址2

1.1藍(lán)牙BLE設(shè)備的MAC地址分類(lèi)2

1.2公共設(shè)備地址(Public Device Address)3

1.3隨機(jī)設(shè)備地址(Random Device Address)3

1.3.1靜態(tài)設(shè)備地址(Static Device Address)4

1.3.2私有設(shè)備地址(Private Device Address)4

1.4nRF52832地址配置5

1.4.1MAC地址配置原理5

1.4.2API編程8

1.5本章小結(jié)9

第2章接收信號(hào)強(qiáng)度和藍(lán)牙發(fā)射功率10

2.1nRF52832藍(lán)牙BLE的RSSI獲取10

2.1.1BLE定時(shí)器配置11

2.1.2主函數(shù)編寫(xiě)13

2.1.3應(yīng)用與調(diào)試13

2.2藍(lán)牙BLE的發(fā)射功率設(shè)置14

2.2.1發(fā)射功率控制14

2.2.2應(yīng)用與調(diào)試16

2.3本章小結(jié)17

第3章藍(lán)牙靜態(tài)密鑰和動(dòng)態(tài)密鑰配對(duì)18

3.1藍(lán)牙配對(duì)與綁定的概念18

3.2藍(lán)牙的配對(duì)19

3.2.1配對(duì)信息交換19

3.2.2鏈路認(rèn)證23

3.2.3密鑰分配23

3.3靜態(tài)密鑰設(shè)置24

3.3.1設(shè)置靜態(tài)密鑰24

3.3.2配對(duì)事件配置26

3.3.3下載與測(cè)試27

3.3.4任務(wù)安全設(shè)置28

3.4隨機(jī)密鑰設(shè)置31

第4章藍(lán)牙綁定配對(duì)35

4.1藍(lán)牙的綁定35

4.2設(shè)備管理與FDS文件添加35

4.2.1設(shè)備管理需要使能的選項(xiàng)35

4.2.2Peer綁定功能支持文件的添加35

4.2.3FDS和CRC支持文件的添加38

4.3設(shè)備管理代碼的實(shí)現(xiàn)39

4.3.1頭文件的添加39

4.3.2配對(duì)管理函數(shù)的添加39

4.3.3安全定時(shí)器的添加44

4.3.4藍(lán)牙事件處理函數(shù)與剔除綁定函數(shù)45

4.3.5藍(lán)牙任務(wù)安全等級(jí)設(shè)置48

4.4配對(duì)綁定實(shí)現(xiàn)原理分析50

4.4.1設(shè)備管理初始化50

4.4.2發(fā)起連接51

4.4.3申請(qǐng)安全認(rèn)證55

4.4.4配對(duì)與配對(duì)信息綁定57

4.4.5第二次連接64

4.5應(yīng)用與調(diào)試66



第5章自定義廣播與動(dòng)態(tài)廣播70

5.1nRF52xx藍(lán)牙BLE廣播內(nèi)容參數(shù)70

5.2自定義廣播的實(shí)現(xiàn)72

5.2.1廣播包中包含UUID的值72

5.2.2廣播包中包含從機(jī)的連接間隔參數(shù)76

5.2.3廣播包中包含制造商的自定義參數(shù)78

5.2.4廣播包中包含藍(lán)牙設(shè)備地址79

5.3動(dòng)態(tài)廣播的切換80

5.3.1廣播包中包含服務(wù)數(shù)據(jù)80

5.3.2服務(wù)數(shù)據(jù)的更新82

5.4本章小結(jié)83

第6章藍(lán)牙iBeacon的應(yīng)用85

6.1藍(lán)牙iBeacon的基本介紹85

6.2藍(lán)牙iBeacon代碼解析86

6.2.1iBeacon廣播編碼86

6.2.2廣播中添加信息90

6.3藍(lán)牙iBeacon的應(yīng)用92

6.3.1藍(lán)牙iBeacon的微信搖一搖92

6.3.2藍(lán)牙測(cè)距96

6.4本章小結(jié)100

第7章藍(lán)牙防丟器詳解101

7.1藍(lán)牙防丟器原理分析101

7.2藍(lán)牙防丟器程序解析102

7.2.1即時(shí)報(bào)警服務(wù)（從機(jī)報(bào)警）105

7.2.2鏈接丟失服務(wù)113

7.2.3雙向報(bào)警之主機(jī)報(bào)警120

7.3藍(lán)牙防丟器調(diào)試123

7.4本章小結(jié)126

第8章DFU升級(jí)實(shí)現(xiàn)詳解127

8.1DFU的功能介紹127

8.1.1DFU的原理127

8.1.2DFU升級(jí)工具132

8.2DFU文件制作步驟133

8.2.1GCC編譯環(huán)境的安裝133

8.2.2MinGW平臺(tái)的安裝135

8.2.3microeccmaster源碼的添加140

8.2.4micro_ecc_lib_nrf52.lib文件的生成141

8.2.5python軟件的安裝143

8.2.6pcnrfutil的安裝與密鑰的生成146

8.2.7boot工程和應(yīng)用工程的hex生成149

8.3程序燒錄與升級(jí)152

8.3.1程序的燒錄與升級(jí)152

8.3.2hex的燒錄與合并155

8.4串口DFU升級(jí)158

8.4.1boot工程的hex生成158

8.4.2應(yīng)用工程的hex生成159

8.4.3應(yīng)用工程的ZIP生成159

8.4.4程序的燒錄步驟160

8.5本章小結(jié)161

第9章空中升級(jí)DFU程序的移植162

9.1配置文件使能162

9.1.1配置文件使能方法162

9.1.2DFU需要使能的選項(xiàng)162

9.2工程文件的添加166

9.2.1DFU功能支持文件的添加166

9.2.2Peer綁定功能支持文件的添加167

9.2.3FDS和CRC支持文件的添加169

9.3主函數(shù)代碼的添加171

9.3.1頭文件的添加171

9.3.2服務(wù)初始化DFU服務(wù)的聲明172

9.3.3配對(duì)函數(shù)的添加175

9.3.4主函數(shù)的修改和宏的聲明179

第3篇藍(lán)牙主機(jī)搭建

第10章主機(jī)工程的搭建182

10.1樣例工程的搭建182

10.1.1工程文件目錄的分配182

10.1.2工程選項(xiàng)卡的設(shè)置183

10.2樣例工程文件的添加190

10.3主函數(shù)的搭建196

第11章藍(lán)牙主機(jī)掃描詳解198

11.1主機(jī)掃描的概念198

11.1.1被動(dòng)掃描狀態(tài)198

11.1.2主動(dòng)掃描狀態(tài)198

11.1.3掃描參數(shù)配置命令200

11.2主機(jī)掃描器設(shè)計(jì)201

11.2.1掃描參數(shù)配置202

11.2.2掃描報(bào)告事件208

11.3被動(dòng)掃描和主動(dòng)掃描實(shí)驗(yàn)213

11.3.1掃描參數(shù)的設(shè)置213

11.3.2啟動(dòng)與關(guān)閉掃描214

11.3.3掃描報(bào)告215

第12章主機(jī)解析廣播數(shù)據(jù)218

12.1廣播數(shù)據(jù)包格式218

12.2廣播數(shù)據(jù)包內(nèi)容解析219

12.2.1UUID解析219

12.2.2廣播名稱(chēng)解析222

12.2.3信號(hào)強(qiáng)度解析224

12.2.4其他數(shù)據(jù)225

第13章白名單過(guò)濾策略226

13.1過(guò)濾策略的概念226

13.2白名單的配置227

13.3白名單掃描實(shí)驗(yàn)228

13.3.1白名單的添加228

13.3.2多個(gè)白名單的添加230

第14章主機(jī)掃描過(guò)濾器233

14.1掃描過(guò)濾器原理233

14.1.1過(guò)濾策略對(duì)比233

14.1.2掃描事件派發(fā)233

14.2過(guò)濾器的配置過(guò)程236

14.3過(guò)濾器的編寫(xiě)239

14.3.1名稱(chēng)過(guò)濾器239

14.3.2設(shè)備地址過(guò)濾器241

14.3.3UUID過(guò)濾器243

14.3.4外觀過(guò)濾器245

14.3.5過(guò)濾器組合模式247

第15章主機(jī)發(fā)起連接250

15.1連接發(fā)起250

15.1.1發(fā)起連接函數(shù)介紹250

15.1.2調(diào)用連接函數(shù)251

15.2連接事件處理254

15.3主機(jī)靜態(tài)密鑰的連接256

15.4本章小結(jié)262

第16章主機(jī)MTU參數(shù)協(xié)商263

16.1MTU參數(shù)協(xié)商原理263

16.2MTU參數(shù)協(xié)商編程264

16.2.1MTU協(xié)商協(xié)議棧接口264

16.2.2GATT初始化265

16.2.3GATT事件派發(fā)266

16.3本章小結(jié)269

第17章主機(jī)連接參數(shù)更新271

17.1連接參數(shù)更新原理271

17.2主機(jī)參數(shù)更新編程273

17.2.1連接參數(shù)更新函數(shù)273

17.2.2連接參數(shù)更新應(yīng)答274

17.3本章小結(jié)276

第18章主機(jī)PHY物理層配置278

18.1PHY物理層的概念278

18.2PHY參數(shù)更新原理279

18.2.1PHY參數(shù)更新指令279

18.2.2PHY參數(shù)更新過(guò)程280

18.3PHY更新的編程282

18.3.1PHY更新協(xié)議棧接口282

18.3.2PHY更新配置283

18.4本章小結(jié)287

第4篇主機(jī)服務(wù)及組網(wǎng)

第19章主機(jī)服務(wù)發(fā)現(xiàn)289

19.1主機(jī)對(duì)服務(wù)的發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)289

19.1.1主服務(wù)的發(fā)現(xiàn)289

19.1.2服務(wù)特性（特征）的發(fā)現(xiàn)293

19.1.3服務(wù)描述符的發(fā)現(xiàn)294

19.2主機(jī)客戶端配置文件的搭建297

19.2.1客戶端初始化配置297

19.2.2數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)初始化及回調(diào)299

19.3本章小結(jié)301

第20章主機(jī)藍(lán)牙串口數(shù)據(jù)交換302

20.1藍(lán)牙串口數(shù)據(jù)交換原理302

20.2從機(jī)到主機(jī)的數(shù)據(jù)流向303

20.2.1使能從機(jī)通知304

20.2.2接收從機(jī)數(shù)據(jù)306

20.2.3接收數(shù)據(jù)串口打印308

20.3主機(jī)發(fā)送到從機(jī)的數(shù)據(jù)流向310

20.3.1串口中斷處理311

20.3.2數(shù)據(jù)寫(xiě)入從機(jī)312

20.4測(cè)試與小結(jié)313

第21章藍(lán)牙主機(jī)1拖8組網(wǎng)詳解315

21.1連接句柄概念315

21.1.1連接句柄的分配315

21.1.2從機(jī)設(shè)備的識(shí)別317

21.2多從機(jī)設(shè)備的區(qū)分320

21.2.1觀察者函數(shù)的添加320

21.2.2多服務(wù)發(fā)現(xiàn)和句柄分配321

21.3主從通信信道的搭建323

21.3.1主機(jī)到從機(jī)通信信道323

21.3.2從機(jī)到主機(jī)通信信道325

21.4測(cè)試與小結(jié)326

第22章藍(lán)牙主從一體327

22.1設(shè)計(jì)目標(biāo)的分析327

22.2nRF52832藍(lán)牙主從一體工程的搭建327

22.2.1工程服務(wù)文件的添加327

22.2.2工程文件路徑的添加329

22.3從機(jī)服務(wù)和主機(jī)服務(wù)的共存331

22.3.1協(xié)議棧參數(shù)的配置335

22.3.2服務(wù)的使能和RAM空間的設(shè)置337

22.4主從一體數(shù)據(jù)傳輸流向339

22.4.1從機(jī)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)到主從一體設(shè)備339

22.4.2主從一體設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)到從機(jī)設(shè)備340

22.5下載與調(diào)試342

第23章藍(lán)牙MESH組網(wǎng)343

23.1藍(lán)牙MESH開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建343

23.1.1軟硬件平臺(tái)的搭建343

23.1.2MESH工程文件的編譯345

23.2MESH網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例測(cè)試347

23.2.1MESH網(wǎng)絡(luò)角色347

23.2.2MESH實(shí)例測(cè)試348

23.2.3代理節(jié)點(diǎn)的加入356

參考文獻(xiàn)364