【BLE】CC2541之RSSI

原創 si_zhou_qun_84342712 2018-08-27 14:51

一、簡介

本文以TI提供的SimpleBLECentral工程和SimpleBLEPeripheral工程爲例，介紹讀取RSSI的方法。


二、實驗平臺

協議棧版本：BLE-CC254x-1.4.0

編譯軟件：IAR 8.20.2

硬件平臺：Smart RF（主芯片CC2541）


三、版權聲明

博主：si_zhou_qun_84342712

聲明：喝水不忘挖井人，轉載請註明出處。

原文地址：http://write.blog.csdn.net/postedit

聯繫方式：[email protected]

開源四軸羣：84342712

開源四軸（淘寶店）：

四、關於RSSI

1、什麼是RSSI？

Received Signal Strength Indication，接收的信號強度指示。


2、RSSI有什麼用？
可根據RSSI來測主從機之間的距離。


3、RSSI需不需要連接才能讀取？

不需要。但需要不停地數據交互，才能更新結構體中得到的RSSI。


五、解析SimpleBLECentral工程中讀RSSI

注：該工程默認即是可讀RSSI，下面只是解析代碼

1、添加RSSI回調函數

1）定義一個函數simpleBLECentralRssiCB（此處添加串口輸出）


  1. static void simpleBLECentralRssiCB( uint16 connHandle, int8 rssi )  
  2. {  
  3.     LCD_WRITE_STRING_VALUE( "RSSI -dB:", (uint8) (-rssi), 10, HAL_LCD_LINE_1 );  
  4.       
  5.     //輸出RSSI的值到串口  
  6.     NPI_PrintValue("RSSI:-", (uint8) (-rssi), 10);  
  7.     NPI_PrintString("dB\r\n");    
  8. }  


2）聲明函數


  1. static void simpleBLECentralRssiCB( uint16 connHandle, int8  rssi );  


3）將回調函數與函數指針結構體掛鉤


  1. // GAP Role Callbacks  
  2. static const gapCentralRoleCB_t simpleBLERoleCB =  
  3. {  
  4.   simpleBLECentralRssiCB,       // RSSI callback  
  5.   simpleBLECentralEventCB       // Event callback  
  6. };  


4）註冊回調函數


  1. if ( events & START_DEVICE_EVT )  
  2. {  
  3.   // Start the Device  
  4.   VOID GAPCentralRole_StartDevice( (gapCentralRoleCB_t *) &simpleBLERoleCB );  
  5.   
  6.   // Register with bond manager after starting device  
  7.   GAPBondMgr_Register( (gapBondCBs_t *) &simpleBLEBondCB );  
  8.   
  9.   return ( events ^ START_DEVICE_EVT );  
  10. }  

2、讀取RSSI過程
1）按下“down”鍵，若此時處於“連接”、且“不讀取RSSI”狀態時，則調用RSSI開始讀的周期函數


  1. if ( keys & HAL_KEY_DOWN )  
  2.  {  
  3.    // Start or cancel RSSI polling  
  4.    if ( simpleBLEState == BLE_STATE_CONNECTED )  
  5.    {  
  6.      if ( !simpleBLERssi )  
  7.      {  
  8.        simpleBLERssi = TRUE;  
  9.        GAPCentralRole_StartRssi( simpleBLEConnHandle, DEFAULT_RSSI_PERIOD );  
  10.      }  
  11.      else  
  12.      {  
  13.        simpleBLERssi = FALSE;  
  14.        GAPCentralRole_CancelRssi( simpleBLEConnHandle );  
  15.          
  16.        LCD_WRITE_STRING( "RSSI Cancelled", HAL_LCD_LINE_1 );  
  17.      }  
  18.    }  
  19.  }  


2）GAPCentralRole_StartRssi函數


  1. bStatus_t GAPCentralRole_StartRssi( uint16 connHandle, uint16 period )  
  2. {  
  3.   gapCentralRoleRssi_t  *pRssi;  
  4.   
  5.   // Verify link is up  
  6.   if (!linkDB_Up(connHandle))   //沒連接則退出  
  7.   {  
  8.     return bleIncorrectMode;  
  9.   }  
  10.   
  11.   // If already allocated  
  12.   if ((pRssi = gapCentralRole_RssiFind( connHandle )) != NULL)  //如果“RSSI的connHandle值”等於“主從機的connHandle”  
  13.   {  
  14.     // Stop timer  
  15.     osal_CbTimerStop( pRssi->timerId );  
  16.   }  
  17.   // Allocate structure  
  18.   else if ((pRssi = gapCentralRole_RssiAlloc( connHandle )) != NULL)//connHandle不相等，說明還沒有給RSSI分配connHandle，則分配下  
  19.   {  
  20.     pRssi->period = period;  
  21.   }  
  22.   // Allocate failed  
  23.   else  
  24.   {  
  25.     return bleNoResources;  
  26.   }  
  27.   
  28.   // Start timer  
  29.   osal_CbTimerStart( gapCentralRole_timerCB, (uint8 *) pRssi,    //這是一個帶回調函數的定時器函數，到時即會調用回調函數gapCentralRole_timerCB  
  30.                      period, &pRssi->timerId );  
  31.   
  32.   return SUCCESS;  
  33. }  


3）回調定時器函數gapCentralRole_timerCB


  1. static void gapCentralRole_timerCB( uint8 *pData )  
  2. {  
  3.   gapCentralRoleRssiEvent_t *pMsg;  
  4.   
  5.   // Timer has expired so clear timer ID  
  6.   ((gapCentralRoleRssi_t *) pData)->timerId = INVALID_TIMER_ID;     //清除定時器ID  
  7.   
  8.   // Send OSAL message  
  9.   pMsg = (gapCentralRoleRssiEvent_t *) osal_msg_allocate( sizeof(gapCentralRoleRssiEvent_t) );  
  10.   if ( pMsg )  
  11.   {  
  12.     pMsg->hdr.event = GAPCENTRALROLE_RSSI_MSG_EVT;  
  13.     pMsg->pRssi = (gapCentralRoleRssi_t *) pData;  
  14.   
  15.     osal_msg_send ( gapCentralRoleTaskId, (uint8 *) pMsg );    //發送消息到gapCentralRoleTaskId任務的GAPCENTRALROLE_RSSI_MSG_EVT事件中  
  16.   }  
  17. }  


4）GAPCENTRALROLE_RSSI_MSG_EVT事件


  1. case GAPCENTRALROLE_RSSI_MSG_EVT:  
  2. {  
  3.   gapCentralRoleRssi_t *pRssi = ((gapCentralRoleRssiEvent_t *) pMsg)->pRssi;  
  4.   
  5.   // If link is up and RSSI reads active  
  6.   if (pRssi->connHandle != GAP_CONNHANDLE_ALL &&  
  7.       linkDB_Up(pRssi->connHandle))  
  8.   {  
  9.     // Restart timer  
  10.     osal_CbTimerStart( gapCentralRole_timerCB, (uint8 *) pRssi,  //不停地定時地調用本事件，從而讀取RSSI  
  11.                        pRssi->period, &pRssi->timerId );  
  12.   
  13.     // Read RSSI  
  14.     VOID HCI_ReadRssiCmd( pRssi->connHandle );  //調用讀取RSSI的函數，調用完後會進到回調函數simpleBLECentralRssiCB  
  15.   }  
  16. }  
  17. break;  


實驗結果：


測試中發現多次讀到-129dB，暫不知原因，有人知道的話麻煩告訴我一聲~謝謝！

感謝羣友“崔氏小農”的答疑解惑：



六、SimpleBLEPeripheral工程中讀RSSI

1、定義並註冊一個回調函數（SimpleBLEPeripheral.c中）

1）定義一個函數

[cpp] view plain copy
 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. /********************************************************************* 
  2.  * @fn      simpleBLEPeripheralRssiCB 
  3.  * 
  4.  * @brief   RSSI callback. 
  5.  * 
  6.  * @param   newRSSI - RSSI 
  7.  * 
  8.  * @return  none 
  9.  */  
  10. static void simpleBLEPeripheralRssiCB( int8 newRSSI )  
  11. {  
  12.     HalLcdWriteStringValue( "RSSI -dB:", (uint8) (-newRSSI), 10, HAL_LCD_LINE_1 );  
  13.       
  14.   // 可以輸出一個值，用10進製表示  
  15.     NPI_PrintValue("RSSI:-", (uint8) (-newRSSI), 10);  
  16.     NPI_PrintString("dB\r\n");  
  17. }  

注：從機端的RssiCB會比主機端少一個connHandle參數。


2）函數聲明
  1. static void simpleBLEPeripheralRssiCB( int8 newRSSI );  


3）將回調函數與函數指針結構體掛鉤

  1. // GAP Role Callbacks  
  2. static gapRolesCBs_t simpleBLEPeripheral_PeripheralCBs =  
  3. {  
  4.   peripheralStateNotificationCB,  // Profile State Change Callbacks  
  5.   simpleBLEPeripheralRssiCB       // When a valid RSSI is read from controller (not used by application)  
  6. };  

4）註冊回調函數
  1. if ( events & SBP_START_DEVICE_EVT )  
  2. {  
  3.   // Start the Device  
  4.   VOID GAPRole_StartDevice( &simpleBLEPeripheral_PeripheralCBs );  
  5.   
  6.   // Start Bond Manager  
  7.   VOID GAPBondMgr_Register( &simpleBLEPeripheral_BondMgrCBs );  
  8.   
  9.   // Set timer for first periodic event  
  10.   osal_start_timerEx( simpleBLEPeripheral_TaskID, SBP_PERIODIC_EVT, SBP_PERIODIC_EVT_PERIOD );  
  11.   
  12.   return ( events ^ SBP_START_DEVICE_EVT );  
  13. }  


2、設置RSSI掃描速率（SimpleBLEPeripheral.c的SimpleBLEPeripheral_Init中）
  1. //設置RSSI的讀取速率，默認是0  
  2. uint16 desired_rssi_rate = 1000;  
  3. GAPRole_SetParameter(GAPROLE_RSSI_READ_RATE,sizeof(uint16),&desired_rssi_rate);  


跟蹤下代碼看看這是在設置什麼參數，如下：


再看看RSSI_READ_EVT事件在做什麼：



實驗結果：


從機端讀取的RSSI比較正常，不像主機端有異常的“-129dB”。


七、主機端掃描時獲取RSSI的方法

  1. case GAP_DEVICE_INFO_EVENT:  
  2.   {                  
  3.     // if filtering device discovery results based on service UUID  
  4.     if ( DEFAULT_DEV_DISC_BY_SVC_UUID == TRUE )  
  5.     {  
  6.       if ( simpleBLEFindSvcUuid( SIMPLEPROFILE_SERV_UUID,  
  7.                                  pEvent->deviceInfo.pEvtData,  
  8.                                  pEvent->deviceInfo.dataLen ) )  
  9.       {  
  10.         simpleBLEAddDeviceInfo( pEvent->deviceInfo.addr, pEvent->deviceInfo.addrType );  
  11.           
  12.         NPI_PrintString("發現設備:");//打印地址   
  13.         NPI_PrintString((uint8 *)bdAddr2Str(pEvent->deviceInfo.addr));          
  14.         NPI_PrintString("\r\n");                
  15.         NPI_PrintValue("rssi:-", (uint8)(-( pEvent->deviceInfo.rssi )), 10);//打印RSSI  
  16.         NPI_PrintString("dB\r\n");                                                            
  17.       }  
  18.     }  
  19.   
  20.   }  
  21.   break;  

可通過不停地按“up”鍵掃描，不需要連接即可獲取RSSI。

因爲主機在掃描時獲得的結構體數據，就已經有RSSI數據了：

  1. /** 
  2.  * GAP_DEVICE_INFO_EVENT message format.  This message is sent to the 
  3.  * app during a Device Discovery Request, when a new advertisement or scan 
  4.  * response is received. 
  5.  */  
  6. typedef struct  
  7. {  
  8.   osal_event_hdr_t  hdr;    //!< GAP_MSG_EVENT and status  
  9.   uint8 opcode;             //!< GAP_DEVICE_INFO_EVENT  
  10.   uint8 eventType;          //!< Advertisement Type: @ref GAP_ADVERTISEMENT_TYPE_DEFINES  
  11.   uint8 addrType;           //!< address type: @ref GAP_ADDR_TYPE_DEFINES  
  12.   uint8 addr[B_ADDR_LEN];   //!< Address of the advertisement or SCAN_RSP  
  13.   int8 rssi;                //!< Advertisement or SCAN_RSP RSSI  
  14.   uint8 dataLen;            //!< Length (in bytes) of the data field (evtData)  
  15.   uint8 *pEvtData;          //!< Data field of advertisement or SCAN_RSP  
  16. } gapDeviceInfoEvent_t;  

實驗結果如下：

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