应用开发

蓝牙应用的开发使用文档中 应用开发 一节介绍的通用基础设施和方法。

本页提供仅与蓝牙应用相关的其他信息。

线程安全

调用蓝牙 API 应当是线程安全的，除非 API 函数的文档中另有说明。确保所有 API 调用都满足这一要求的工作仍在持续进行，但总体目标已在本段中正式说明。欢迎提交朝着该目标推进子系统的 Bug 报告和 Pull Request。

硬件设置

本节介绍使用 Zephyr 构建和调试蓝牙应用时可用的各种选项。您可以根据手头的硬件、自身需求以及偏好的开发方式，选择适合自己的设置。

有以下 3 种可能的设置：

  1. 嵌入式

  2. 外部控制器

  3. 使用 BabbleSim 仿真的 nRF5x

嵌入式

这种设置要求所有软件都直接运行在应用所面向的嵌入式平台上。支持 配置 和 构建类型 中描述的所有配置与构建类型，但如果使用双芯片配置，或者 SoC 中有多个核心且各核心运行不同的构建类型（例如一个运行主机，另一个运行控制器），则可能需要多次构建 Zephyr。

要使用此设置开始开发，请按照 入门指南 操作，选择一块支持蓝牙的开发板（如果使用双芯片方案，则可选择多块），然后 运行应用）。

即使没有物理传输，也有办法访问主机与控制器之间的 HCI 流量。有关操作方法，请参见 嵌入式 HCI 跟踪。

Linux 上带外部控制器的主机

备注

目前仅在 GNU/Linux 上可用

这种设置依赖于“双芯片” 配置，它由以下设备组成：

  1. 一个在 QEMU 模拟器或 Zephyr 的 native_sim 本机移植上运行的 仅主机 应用

  2. 一个控制器，可以是以下类型之一：

警告

某些外部控制器要么无法接受 Zephyr 默认设置的主机到控制器流控参数（Qualcomm），要么不会从控制器向主机传输任何数据（Realtek）。如果看到类似以下内容的消息:

<wrn> bt_hci_core: opcode 0x0c33 status 0x12

在启动所选示例时（请确保在运行示例前已在 prj.conf 中启用 CONFIG_LOG），或者如果从控制器到主机没有数据流动，则需要禁用主机到控制器的流控。为此，请在 prj.conf 中设置 CONFIG_BT_HCI_ACL_FLOW_CONTROL=n。

QEMU

您可以在 QEMU 模拟器 上运行 Zephyr 主机，并让它与物理外部蓝牙控制器交互。

有关在此设置中构建和运行应用的完整说明，请参见 在 QEMU 或 native_sim 上运行。

native_sim

备注

目前仅在 GNU/Linux 上可用

native_sim 目标会将您的 Zephyr 应用连同 Zephyr 内核以及一些最小限度的硬件仿真一起构建为原生 Linux 可执行文件。

该可执行文件是一个普通的 Linux 程序，可以像其他程序一样进行调试和插桩，并与物理或虚拟外部控制器通信。请参见：

使用 BabbleSim 仿真的 nRF5x

备注

目前仅在 GNU/Linux 上可用

nrf52_bsim 和 nrf5340bsim 开发板是仿真目标开发板，它们仿真 nRF52/53 SoC 的必要外设，以便开发和测试低功耗蓝牙应用。这些开发板使用：

  • BabbleSim 用于仿真 nRF5x 调制解调器和射频环境。

  • POSIX 架构和原生模拟器，用于仿真处理器并在主机上原生运行。

  • nrf5x 硬件模型

与 native_sim 目标一样，构建结果是普通的 Linux 可执行文件。有关如何使用一个或多个设备运行仿真的更多信息，请参见 这些开发板的文档。

使用 nrf52_bsim 时，通常会进行 组合构建，但也可以在一个仿真设备中使用 HCI UART 示例之一构建控制器，并在另一个仿真设备中使用 H4 驱动而不是集成控制器来构建主机。

使用 nrf5340bsim 时，可以采用两种构建方式：控制器和主机都运行在其网络核心上；或者网络核心只运行控制器，应用核心运行主机和您的应用，并通过 IPC 传输 HCI。

初始化

蓝牙子系统使用 bt_enable() 函数初始化。调用者应检查返回码中是否有错误，以确保该函数成功执行。如果将函数指针传递给 bt_enable()，则初始化会异步进行，并通过所给的函数通知完成。

蓝牙应用示例

下面展示了一个简单的蓝牙信标应用。该应用初始化蓝牙子系统并启用不可连接广播，实际上充当低功耗蓝牙广播者。

 1
 2/*
 3 * Set Advertisement data. Based on the Eddystone specification:
 4 * https://github.com/google/eddystone/blob/master/protocol-specification.md
 5 * https://github.com/google/eddystone/tree/master/eddystone-url
 6 */
 7static const struct bt_data ad[] = {
 8	BT_DATA_BYTES(BT_DATA_FLAGS, BT_LE_AD_NO_BREDR),
 9	BT_DATA_BYTES(BT_DATA_UUID16_ALL, 0xaa, 0xfe),
10	BT_DATA_BYTES(BT_DATA_SVC_DATA16,
11		      0xaa, 0xfe, /* Eddystone UUID */
12		      0x10, /* Eddystone-URL frame type */
13		      0x00, /* Calibrated Tx power at 0m */
14		      0x00, /* URL Scheme Prefix http://www. */
15		      'z', 'e', 'p', 'h', 'y', 'r',
16		      'p', 'r', 'o', 'j', 'e', 'c', 't',
17		      0x08) /* .org */
18};
19
20/* Set Scan Response data */
21static const struct bt_data sd[] = {
22	BT_DATA(BT_DATA_NAME_COMPLETE, DEVICE_NAME, DEVICE_NAME_LEN),
23};
24
25static void bt_ready(int err)
26{
27	bt_addr_le_t addr = {0};
28	size_t count = 1;
29
30	if (err) {
31		printk("Bluetooth init failed (err %d)\n", err);
32		return;
33	}
34
35	printk("Bluetooth initialized\n");
36
37	/* Start advertising */
38	err = bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_NCONN_IDENTITY, ad, ARRAY_SIZE(ad),
39			      sd, ARRAY_SIZE(sd));
40	if (err) {
41		printk("Advertising failed to start (err %d)\n", err);
42		return;
43	}
44
45
46	/* For connectable advertising you would use
47	 * bt_le_oob_get_local().  For non-connectable non-identity
48	 * advertising an non-resolvable private address is used;
49	 * there is no API to retrieve that.
50	 */
51
52	bt_id_get(&addr, &count);
53
54	printk("Beacon started, advertising as %s\n", bt_addr_le_str(&addr));
55}
56
57int main(void)
58{
59	int err;
60
61	printk("Starting Beacon Demo\n");
62
63	/* Initialize the Bluetooth Subsystem */
64	err = bt_enable(bt_ready);
65	if (err) {
66		printk("Bluetooth init failed (err %d)\n", err);
67	}
68	return 0;
69}

信标示例所用的关键 API 是 bt_enable()，用于初始化蓝牙，以及 bt_le_adv_start()，用于开始广播特定的广播数据与扫描响应数据组合。

更多示例

更多 蓝牙应用示例 可在 samples/bluetooth/ 中找到。