包郵低功耗藍牙5.0開發與應用——基于nRF52系列處理器(提高篇)

作者：萬青

出版社：北京航空航天大學出版社出版時間：2021-09-01

開本：其他頁數： 388

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版權信息
內容簡介
目錄

低功耗藍牙5.0開發與應用——基于nRF52系列處理器(提高篇) 版權信息

ISBN：9787512435995
條形碼：9787512435995 ; 978-7-5124-3599-5
裝幀：一般膠版紙
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
教材
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工學

低功耗藍牙5.0開發與應用——基于nRF52系列處理器(提高篇) 內容簡介

本書主要講解了nordic公司開發的nrf52系列處理器的藍牙低功耗開發與應用。在理論上分析了BLE藍牙5.0協議棧的基本結構，包括協議棧初始化、通用訪問規范GAP、藍牙連接參數以及藍牙廣播等內容。在應用上從BLE藍牙的工程搭建、藍牙從機服務的建立完成，到藍牙數據如何進行通信，都進行了詳細的介紹與總結，同時通過代碼編程帶領讀者進入實際的工程中。本書是筆者多年應用經驗的總結，有很強大實用性。本書適合用于高等院校電子信息、物聯網、計算機、自動化等相關專業的單片機、嵌入式、物聯網技術等課程的教材。也可以作為BLE藍牙技術的研通信，都進行了詳細的介紹與總結，同時通過代碼編程帶領讀者進入實際的工程中。本書是筆者多年應用經驗的總結，有很強大實用性。本書適合用于高等院校電子信息、物聯網、計算機、自動化等相關專業的單片機、嵌入式、物聯網技術等課程的教材。也可以作為BLE藍牙技術的研

低功耗藍牙5.0開發與應用——基于nRF52系列處理器(提高篇) 目錄

第1篇藍牙工程搭建篇第1章藍牙5.0基礎知識以及學習規劃2 1.1藍牙5.0基礎知識2 1.1.1藍牙5.0簡介2 1.1.2藍牙BLE協議棧結構3 1.2藍牙BLE如何實現連接與通信5 1.2.1從機廣播5 1.2.2主機掃描6 1.2.3建立連接7 1.2.4發送與接收數據8 1.3學習規劃9 1.3.1藍牙BLE基礎工程搭建10 1.3.2藍牙服務的建立10 1.3.3藍牙數據傳輸10 1.3.4藍牙參數及安全設置11 1.3.5從機藍牙綜合應用11 1.3.6主機的搭建以及組網12 第2章藍牙BLE樣例的建立13 2.1藍牙BLE樣例工程結構13 2.2藍牙主函數21 2.2.1外設初始化23 2.2.2協議棧層配置25 2.2.3應用層配置28 2.2.4電源管理30 2.3下載驗證31 第3章藍牙程序信息Log顯示34 3.1Log打印串口輸出配置34 3.2Log打印RTT的輸出配置37 3.3Log日志參數__________41 3.3.1Log日志輸出顏色41 3.3.2Log日志時間戳41 3.3.3Log日志打印類型43 3.3.4模塊配置的日志使能44 第4章藍牙協議棧下的軟件定時器47 4.1軟件定時器47 4.2藍牙BLE下軟件定時器配置48 4.2.1BLE定時器聲明48 4.2.2定時器開始定時51 4.2.3定時器超時處理52 4.2.4主函數編寫52 4.3應用與調試53 第5章藍牙協議棧下按鍵的使用55 5.1按鍵下控制觸發LED燈55 5.1.1協議棧下板級設備配置55 5.1.2下載與驗證59 5.2按鍵下的長按和短按59 5.2.1長按與短按的配置59 5.2.2按鍵數量的增加64 5.2.3長按與短按的分離66 5.3本章小結68 第6章藍牙協議初始化69 6.1nRF52832藍牙協議棧初始化函數結構69 6.2協議棧回復使能應答70 6.2.1協議棧使能70 6.2.2議棧時鐘設置71 6.3協議棧默認配置的設置__________74 6.3.1配置鏈接數目和角色74 6.3.2配置MTU協商值76 6.3.3設置定制的UUID數目77 6.3.4GATTS的屬性表大小77 6.3.5使能服務變化特征值78 6.4使能協議棧80 6.5注冊藍牙處理事件80 6.6應用:協議棧采用內部RC運行83 第7章通用訪問規范GAP84 7.1藍牙GAP84 7.2GAP初始化安全模式配置85 7.3設備名稱修改與外觀設置87 7.3.1藍牙設備名稱設置87 7.3.2中文廣播名稱設置90 7.3.3藍牙應用圖標的設置93 7.4GAP初始化設置連接參數95 7.4.1GAP連接參數定義95 7.4.2連接參數配置96 7.5本章小結101 第8章藍牙連接參數更新102 8.1藍牙連接參數更新函數結構102 8.1.1連接更新的配置102 8.1.2連接參數更新描述103 8.1.3連接參數更新應答104 8.1.4主機協商結果處理104 8.2連接參數更新步驟105 8.3參數更新過程109 8.4本章總結112 第9章藍牙廣播初始化分析113 9.1nRF52832藍牙BLE廣播初始化113 9.1.1廣播參數定義114 9.1.2廣播模式配置117 9.1.3藍牙廣播的啟動119 9.2不進入Idle無效模式124 9.3藍牙BLE廣播響應包125 第2篇藍牙服務任務建立篇第10章低功耗藍牙BLE之LED燈任務的讀/寫130 10.1nRF52832藍牙協議的分層130 10.1.1應用層131 10.1.2控制層132 10.1.3主協議棧層132 10.2通用訪問規范(GAP)133 10.2.1角色133 10.2.2從機廣播133 10.2.3主機掃描并發起連接134 10.3通用屬性配置文件(GATT)134 10.3.1數據配置文件135 10.3.2服務135 10.3.3特性135 10.4定制私有文件服務137 10.4.1工程框架的搭建137 10.4.2私有主服務的建立137 10.4.3服務特性的設置139 10.4.4協議棧事件處理143 10.4.5應用層的實現144 10.5下載驗證146 第11章藍牙BLE的按鍵通知148 11.1原理分析148 11.2按鍵通知特性的建立148 11.2.1特性參數配置149 11.2.2GATT屬性配置149 11.2.3特性添加150 11.3按鍵處理與通知數據上傳152 11.3.1按鍵處理152 11.3.2通知數據上傳函數153 11.4下載驗證154 11.5連接后自動使能CCCD155 11.5.1連接時發起回調155 11.5.2更新從機屬性信息156 第12章藍牙BLE的電池服務159 12.1電池服務函數庫159 12.1.1電池函數庫文件的添加159 12.1.2電池服務建立160 12.1.3電池采樣步驟164 12.2應用層的實現165 12.2.1電池服務的調用165 12.2.2電池參數值的采集166 12.2.3電池電量的更新168 12.2.4定時器設計171 12.2.5主函數編寫172 12.3下載與測試173 第13章藍牙心電服務的建立175 13.1工程項目的建立175 13.1.1主函數的建立176 13.1.2外設部分初始化__________176 13.1.3服務初始化177 13.2心率服務設計180 13.2.1心率服務包含的特性180 13.2.2身體測量位置特性的添加182 13.2.3心率服務特性的添加183 13.2.4心率數據接口格式185 13.2.5心率數據上傳188 13.3設備信息服務設計191 13.4下載驗證197 第14章藍牙任務的UUID設置199 14.1UUID設置規則199 14.1.1藍牙技術聯盟UUID199 14.1.2供應商特定的UUID199 14.2程序中UUID的設置201 14.2.1藍牙協議小組公共UUID設置201 14.2.2私有服務UUID設置202 14.2.3UUID類型切換205 14.3應用與調試206 第15章藍牙派發回調機制208 15.1觀察者模式分析208 15.1.1觀察者observer模型208 15.1.2觀察者observer運行機制211 15.1.3片上SoC事件派發214 15.2回調機制的驗證215 15.3本章小結216 第3篇藍牙數據傳輸與存儲篇第16章藍牙BLE之藍牙串口218 16.1藍牙串口工程的建立218 16.1.1主函數的建立219 16.1.2外設部分初始化220 16.1.3服務初始化221 16.2藍牙串口服務頭文件的設計222 16.2.1串口服務函數聲明222 16.2.2數據結構體設計222 16.3藍牙串口服務的設計224 16.3.1開通應用主服務224 16.3.2藍牙接收和發送特性的添加226 16.3.3應用層的實現228 16.4藍牙串口數據通道的搭建228 16.4.1藍牙事件派發函數228 16.4.2處理串口寫事件229 16.4.3處理串口接收事件231 16.4.4數據包長度控制233 16.5下載驗證236 第17章藍牙BLE遙控器238 17.1遙控指令設置原理238 17.2遙控OLED顯示239 17.2.1OLED顯示原理239 17.2.2OLED驅動的編寫241 17.2.3手機遙控OLED顯示247 17.3應用與調試249 第18章藍牙BLE溫濕度檢測250 18.1溫濕度DHT11驅動250 18.2溫濕度采集方法一253 18.2.1應用層初始化傳感器253 18.2.2采集指令發送254 18.2.3下載與測試255 18.3溫濕度采集方法二257 18.3.1初始化傳感器257 18.3.2私有任務建立259 18.3.3采集溫濕度數據上傳261 18.3.4定時器的建立與啟動262 18.3.5下載與調試263 18.4本章總結264 第19章藍牙Flash存儲之fstorage265 19.1藍牙Flash存儲265 19.2Fstorage存儲編寫API266 19.2.1Flash區域聲明266 19.2.2寫數據267 19.2.3讀數據269 19.2.4整頁擦除270 19.3程序存儲操作的實現271 19.4應用與調試275 第20章藍牙Flash存儲之FDS276 20.1藍牙Flash存儲模塊276 20.2FDS庫函數API277 20.3FDS的讀/寫過程281 20.3.1FDS數據幀格式281 20.3.2FDS文件寫入和查找方式282 20.3.3FDS數據更新284 20.3.4FDS數據擦除與垃圾回收284 20.4FDS方式編程方法285 20.4.1FDS配置參數285 20.4.2FDS配置流程287 20.5應用與調試293 第21章遠程傳輸數據Flash存儲294 21.1兩種存儲方式對比294 21.2藍牙接收數據fstorage方式下存儲295 21.2.1Fstorage模式初始化295 21.2.2Fstorage事件回調函數296 21.2.3數據接收回調處理297 21.2.4下載與測試298 21.3藍牙接收數據FDS方式下存儲301 21.3.1設置FDS數據格式301 21.3.2配置FDS的記錄參數301 21.3.3初始化FDS文件系統302 21.3.4數據接收回調處理302 21.3.5下載與測試305 第22章nRF52xx藍牙通信包307 22.1空中數據接口307 22.1.1空中數據包格式307 22.1.2廣播頻道PDU域格式309 22.1.3連接數據頻道PDU域格式315 22.2廣播包抓取分析316 22.2.1抓取的廣播包特征317 22.2.2廣播包分析318 22.3連接的數據包抓取321 22.3.1抓取數據包特征321 22.3.2數據包分析322 22.4本章小結323 第23章傳輸數據吞吐量324 23.1低功耗藍牙的理論吞吐率324 23.1.1藍牙4.0和藍牙4.2的吞吐量325 23.1.2藍牙5.0的吞吐量326 23.2傳輸速率的影響因素327 23.3nRF52xx藍牙傳輸速率配置329 23.3.1吞吐量傳輸測試框架搭建329 23.3.2配置參數增大吞吐量335 23.4本章小結341 第24章藍牙實現低功耗的方式342 24.1nRF52系列的兩種功耗模式342 24.1.1系統開低功耗模式342 24.1.2系統關睡眠模式344 24.2nRF52降低功耗方法347 24.2.1硬件電路設計347 24.2.2降低功耗的改進方案349 第4篇綜合篇第25章青風nRF52開發板綜合開機實驗353 25.1開機測試目標353 25.2工程文件的搭建354 25.3軟件編寫357 25.3.1RTC定時時鐘的編寫357 25.3.2電池檢測與顯示362 25.3.3按鍵、電容觸摸按鍵和W25Q16363 25.3.4MPU6050的移植366 25.4程序下載與測試367 參考文獻374

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