CC2640R2F BLE5.0 蓝牙协议栈Host控制接口（HCI）

只看该作者 · 2020-2-2 11:55

Host控制接口（HCI）
主控制器接口（HCI）层是在蓝牙协议栈的主机(Host)和控制器(controller)之间传送命令和事件的薄层。在纯网络处理器应用程序（即host_test项目）中，HCI层通过SPI或UART等传输协议实现。

在诸如simple_peripheral项目的嵌入式无线MCU项目中，HCI层通过无线MCU内的函数调用和回调来实现。所有与Controller进行通信的命令和事件（如ATT，GAP等）将最终称为HCI API，从协议栈的Host通过HCI层传递到Controller。同样，控制器通过HCI将接收到的数据和事件发送到Host上层。

除了标准的蓝牙LE HCI命令之外，还有许多HCI扩展供应商特定的命令可以扩展控制器的一些功能，以供应用使用。有关在嵌入式应用程序中调用的可用HCI和HCI扩展命令的描述，请参阅BLE Stack API参考。

BLE5-Stack支持纯网络处理器配置（host_test），即允许应用程序在外部MCU上运行以连接到BLE5-Stack。网络处理器可以通过外部传输协议（UART，SPI等）接受所有LE HCI命令; 然而，因为 BLE Controller和Host都驻留在无线MCU上，所以一些HCI命令将使其相应的事件被TI BLE主机消耗。因此，不可能使用标准HCI LE命令将外部的蓝牙主机与CC2640无线MCU进行接口连接。网络处理器配置应使用HCI和TI供应商特定的HCI命令来实现外部蓝牙应用。

类似于网络处理器配置（host_test），BLE5-Stack可以被配置为使用子集HCI命令，然后通过UASRT，SPI传递给控制器，从而能够切换到完整的嵌入式应用。此配置称为生产测试模式（PTM）。可用的HCI命令的子集是执行蓝牙RF认证的子集。有关如何在嵌入式应用程序上启用PTM的信息，请参阅使用生产测试模式（PTM）。

当需要满足以下条件时，应考虑将PTM用于直接测试模式（DTM），以代替完整的网络处理器配置（host_test）:

设备只会烧写一次FLASH在生产过程中。并且固件镜像无法再更改

HCI传输层FLASH可用，PTM需要FLASH在应用程序，因此减少应用程序FLASH

注意
BLE5-Stack也支持直接测试模式（DTM）。DTM在蓝牙核心规范版本5.0的直接测试模式部分（[第6卷，第F部分））中有详细描述。Host_test支持所有DTM命令以及供应商特定的调制解调器测试命令。有关如何设置用于定制产品和芯片包类型的host_test应用程序二进制文件的信息，请参阅配置CC2640的蓝牙直接测试模式（SWRA530）。

只看该作者 · 2020-2-2 11:56

在应用程序中使用HCI和HCI供应商特定的命令
按照以下步骤使用这些命令并在应用程序中接收各自的事件：

1.包括HCI传输层头文件。
`#include “hci_tl.h”`
2.注册用于HCI/Host消息的GAP，以便从控制器接收事件。这应该在应用程序初始化函数中完成。
//注册GAP用于HCI /主机消息
GAP_RegisterForMsgs （selfEntity ）;
3.应用程序能调用HCI或HCI特定于供应商的命令。请参阅BLE Stack API Reference，HCI部分具体介绍可以发送哪些命令。

4.作为HCI_GAP_EVENT_EVENT的任务间消息返回HCI事件。请参阅simple_peripheral项目。

只看该作者 · 2020-2-2 11:57

以下部分讨论接收HCI事件和HCI供应商特定的事件。

标准LE HCI命令和事件
这些命令在“ 蓝牙核心规范版本5.0”的“HCI命令和事件”一章（第2卷，第E部分，第7节）中有记录。使用这些命令的机制与蓝牙核心规范版本5.0中的任何命令相同，包括HCI LE命令。下面的示例演示了如何使用蓝牙核心规范版本5.0在应用程序中实现HCI命令。使用的命令是读RSSI命令。

发送HCI命令
1.在蓝牙核心规范版本5.0中查找命令：

2.查找映射到BLE堆栈命令。使用BLE Stack API参考（HCI部分 -> HCI功能映射），显示此命令映射到HCI_ReadRssiCmd()。

3.使用步骤1中的API，填写参数并从应用程序的某处调用命令。在形成连接后，应该调用此特定命令。这里只有一个参数：一个2字节的连接句柄。在这个例子的情况下，连接句柄是0x0000：

`HCI_ReadRssiCmd （0x0000）;`

只看该作者 · 2020-2-2 11:57

接收HCI event

注意:确保注册消息；否则事件不会发送到应用程序，使用GAP_RegisterForMsgs()注册GAP消息

1.查看蓝牙核心规范版本5.0以查看返回事件的格式：

只看该作者 · 2020-2-2 11:58

2.此命令返回一个Command complete事件（hciEvt_CmdComplete_t），因此在处理HCI_GAP_EVENT_EVENT时将其添加。这在下面进一步详细说明。 static  uint8_t  SimpleBLEPeripheral_processStackMsg （ICall_Hdr *  pMsg ）
{
   uint8_t  safeToDealloc  =  TRUE ;
   switch  （pMsg - > event ）
   {
      case  HCI_GAP_EVENT_EVENT ：
      {
         //处理HCI消息切换（pMsg-> status）
      {

      //处理HCI命令完成事件情况
      HCI_COMMAND_COMPLETE_EVENT_CODE ：
      {
         //解析命令完成事件的操作码和状态
         hciEvt_CmdComplete_t *  command_complete  =  （hciEvt_CmdComplete_t * ） pMsg ;
         uint8_t  status  =  command_complete - > pReturnParam [ 0 ];

         // find which command complete is for
         switch  （command_complete - > cmdOpcode ）
         {
            case  HCI_READ_RSSI ：
            {
               if  （status  ==  SUCCESS ）
               {
                  uint16_t  handle  =  BUILD_UINT16 （ command_complete - > pReturnParam [ 2 ]， command_complete - > pReturnParam [ 1 ] ）;

                  //检查句柄
                  if  （handle  ==  0x00 ）
                  {
                     //存储RSSI
                     uint8_t  rssi  =  command_complete - > pReturnParam [ 3 ];

首先，检查堆栈消息的状态以查看它是什么类型的HCI事件。在这种情况下，它是一个 HCI_COMMAND_COMPLETE_EVENT_CODE。然后，将作为消息（pMsg）从堆栈返回的事件转换为hciEvt_CmdComplete_t，其定义为：

// Command Complete Event typedef struct
{
   osal_event_hdr_t  hdr ;
   uint8  numHciCmdPkt ;
   uint16  cmdOpcode ;
   uint8 *  pReturnParam ;
}  hciEvt_CmdComplete_t ;
接下来，检查cmdOpcode，并发现它与HCI_READ_RSSI匹配。然后检查事件的状态。现在事件已知，可以使用蓝牙核心规范版本5.0中的信息来解析pReturnParmam 。上述蓝牙核心规范版本5.0 API声明pReturnParam的第一个字节为状态。的蓝牙核心规范5.0版 API指出pReturnParam的第二和第三个字节是句柄。然后检查RSSI以查看它是否对应于所需的连接手柄。继续解析使用蓝牙核心规范版本5.0 API，RSSI值可以通过读取pReturnParam的第四个字节来找到。最后，存储RSSI值。

只看该作者 · 2020-2-2 11:59

HCI供应商特定的命令
这些命令在“ TI供应商特定HCI指南”中有说明。对于所有特定于供应商的命令，使用这些命令的机制是相同的。下面的示例演示了如何使用“ TI供应商特定HCI指南” 在应用程序中实现HCI命令。使用的命令是HCI扩展包错误率。

发送HCI供应商特定的命令
1.在TI BLE供应商特定指南中查找命令：

2.使用BLE Stack API Reference中的HCI部分找到实现此命令的BLE Stack函数：HCI_EXT_PacketErrorRateCmd（）。

3.使用步骤1中的API，填写参数并从应用程序调用命令。在这种特定情况下，在连接形成后应该调用此命令。第一个参数是一个2字节的connHandle，这个例子是0x0000。第二个参数是读取计数器的1字节命令（HCI_EXT_PER_READ）。因此，使用：

HCI_EXT_PacketErrorRateCmd （ 0 ， HCI_EXT_PER_READ ）;

只看该作者 · 2020-2-2 11:59

接收HCI供应商特定事件

在“ TI供应商特定HCI指南”中查找相应的事件

只看该作者 · 2020-2-2 12:00

2.如命令API的“对应事件”部分所述，此命令返回“供应商特定命令完成事件”（hciEvt_VSCmdComplete_t），因此在处理HCI_GAP_EVENT_EVENT处理时添加此事件。这在下面进一步详细说明。 static uint8_t SimpleBLEPeripheral_processStackMsg(ICall_Hdr* pMsg)
{
   uint8_t safeToDealloc = TRUE;
   switch (pMsg->event)
   {
      case HCI_GAP_EVENT_EVENT:
      {
         // Process HCI message
         switch(pMsg->status)
         {
            // Process HCI Vendor Specific Command Complete Event
            case HCI_VE_EVENT_CODE:
               {
                  // Parse Command Complete Event for opcode and status
                  hciEvt_VSCmdComplete_t* command_complete = (hciEvt_VSCmdComplete_t*)pMsg;

                  // Find which command this command complete is for
                  switch(command_complete->cmdOpcode)
                  {
                     case HCI_EXT_PER:
                     {
                        uint8_t status = command_complete->pEventParam[2];
                        if (status == SUCCESS)
                        {
                           uint8_t cmdVal = command_complete->pEventParam[3];

                           if (cmdVal == 1) //if we were reading packet error rate
                           {
                              uint16_t numPkts = BUILD_UINT16(command_complete->pEventParam[5], command_complete->pEventParam[4]);
                              uint16_t numCrcErr = BUILD_UINT16(command_complete->pEventParam[7], command_complete->pEventParam[6]);
                              uint16_t numEvents = BUILD_UINT16(command_complete->pEventParam[9], command_complete->pEventParam[8]);
                              uint16_t numMissedEvents = BUILD_UINT16(command_complete->pEventParam[11], command_complete->pEventParam[10]);

首先，检查堆栈消息的状态以查看它是什么类型的HCI事件。在这种情况下，它是一个HCI_VE_EVENT_CODE。接下来，将作为消息（pMsg）从堆栈返回的事件转换为hciEvt_VSCmdComplete_t，其定义为：

typedef struct
{
   osal_event_hdr_t hdr; uint8 length;
   uint16 cmdOpcode; uint8* pEventParam;
} hciEvt_VSCmdComplete_t;
通过读取command_complete-> cmdOpcode来检查操作码，并发现它与HCI_EXT_PER匹配。

接下来，解析* pEventParam来提取事件API中定义的参数。前两个字节（图67中以红色显示）是事件操作码（0x1404）。第三个字节是状态。所有供应商特定事件都是这种情况。

从pEventParam的第四个字节开始，从第三个参数开始，使用“TI BLE供应商指南”中的事件API进行解析。所有供应商特定事件都是这种情况。对于此示例，pEventParam的第四个字节对应于cmdVal参数。这在存储器中显示并在下面进一步解释。

通过读取事件参数的第三个字节（command_complete-> pEventParam [2]）来检查状态。图67中以黄色显示。

从事件参数（command_complete-> pEventParam [3]）的第四个字节开始，事件API指出下一个参数是一个字节的cmdVal。这被检查以验证该事件是否对应于PER计数器的读取。这显示为粉色。

使用事件API继续解析，下一个参数是两个字节的numPkts。这是通过在事件参数的第五和第六个字节中构建一个uint16_t来找到的。这显示为蓝色。以类似的方式，从第七和八个字节的事件参数（绿色显示）中找到numCrcErr。

接下来，从事件参数的第九和第十个字节找到numEvents（以橙色显示）。最后，从事件参数的第十一和第十二个字节找到numMissedEvents（以紫色显示）。