物聯網技術實踐教程——基於藍牙4

《物聯網技術實踐教程——基於藍牙4》是2015年9月清華大學出版社出版的圖書，作者是毛劍飛、周雪、毛科技、竺超明、陳立建。

基本介紹

• 中文名：物聯網技術實踐教程——基於藍牙4
• 作者：毛劍飛、周雪、毛科技、竺超明、陳立建
• 出版時間：2015年9月
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302399773
• 定價：49 元

內容簡介

本書全面介紹物聯網工程的藍牙4.0低功耗開發技術。全書分為4篇，共18章。其中，第1篇是實驗軟、硬體平台的搭建，一步一步地介紹如何構架簡單的藍牙軟硬實驗平台；第2篇是藍牙基礎實驗，講解最簡單的無作業系統的藍牙晶片實驗，讓讀者充分了解和熟悉藍牙晶片，為後續的藍牙通信開發打下基礎；第3篇是低功耗藍牙通信協定棧，主要介紹低功耗藍牙通信原理以及如何自定義硬體抽象層，本篇內容是後面的藍牙通信實驗的理論和實驗基礎；第4篇是低功耗藍牙通信實驗，先從學著改造簡單的藍牙協定棧範例項目開始，再定製一個我的藍牙感知器iSensor，在iSensor中一步步實踐藍牙協定棧的通信原理，然後結合USB模組綜合套用藍牙設備實現藍牙鍵鼠、藍牙CDC串口通信及網路處理機，最後講述了套用藍牙無線分析儀測試藍牙通信。

本書的重點是實驗，整個藍牙實驗內容以任務驅動為導向，每個實驗都先提出目標並給出實驗過程圖像，以充分調動讀者興趣和學習熱情，鼓勵讀者參與實驗，實現實驗目標，在實現過程中可以參考我們對實驗原理作出的詳細講解和分析，實驗完成後還可以參考本書對每個實驗給出的詳細注釋的源碼清單。

本書適合作為高等院校和高職高專的物聯網、通信、電氣、自動控制以及計算機套用專業的本科生、研究生和專科生教材，同時也可供對物聯網、通信技術開發感興趣的工程師、廣大科技工作者和研究人員參考。

圖書目錄

第1篇概述及實驗平台

第1章低功耗藍牙3

1.1藍牙與物聯網3

1.2低功耗藍牙與“我的物聯網”5

1.3低功耗藍牙概述8

1.4低功耗藍牙的特點9

第2章藍牙4.0 BLE軟體開發平台搭建11

2.1選擇IAR 8051的理由11

2.2IAR 80518.3的下載、安裝和破解12

2.2.1下載IAR 80518.312

2.2.2安裝IAR 80518.313

2.2.3破解IAR 80518.317

2.3IAR 8051集成開發環境簡介21

2.4IAR 8051 C/C++22

2.5安裝相關支持軟體22

第3章藍牙4.0 BLE硬體開發平台搭建24

3.1選擇世嵌開發板的理由24

3.2世嵌最簡配置開發套件25

3.2.1核心板WB2540MVA26

3.2.2底板WX253028

3.2.3仿真器CCDBG33

3.3搭建實驗硬體環境35

3.4創建工程——點亮LED37

第2篇基 礎 實 驗

第4章GPIO實驗534.1LED實驗: 打開所有LED53

4.1.1任務要求及效果呈現53

物聯網技術實踐教程——基於藍牙4

4.1.2實驗原理54

4.1.3實驗步驟56

4.1.4源碼清單59

4.2LED實驗: 讓LED一閃一閃59

4.2.1任務要求及效果呈現59

4.2.2實驗原理60

4.2.3源碼清單60

4.3LED實驗: 實現流水燈61

4.3.1任務要求及效果呈現61

4.3.2實驗原理61

4.3.3源碼清單62

4.4蜂鳴器實驗: 驅動蜂鳴器發聲63

4.4.1任務要求及效果呈現63

4.4.2實驗原理63

4.4.3源碼清單65

4.5按鍵實驗: 按鍵控制LED66

4.5.1任務要求及效果呈現66

4.5.2實驗原理66

4.5.3源碼清單69

4.6按鍵實驗: 按鍵控制LED (中斷方式)71

4.6.1任務要求及效果呈現71

4.6.2實驗原理71

4.6.3源碼清單74

第5章定時器實驗77

5.1定時器實驗: 流水燈(查詢方式)77

5.1.1任務要求及效果呈現77

5.1.2實驗原理77

5.1.3源碼清單81

5.2定時器實驗: 流水燈(中斷方式)83

5.2.1任務要求及效果呈現83

5.2.2實驗原理83

5.2.3源碼清單84

5.3定時器實驗: PWM控制蜂鳴器86

5.3.1任務要求及效果呈現86

5.3.2實驗原理87

5.3.3示波器與開發板連線90

5.3.4源碼清單91

第6章串口實驗97

6.1串口傳送實驗: 列印歡迎信息97

6.1.1任務要求及效果呈現97

6.1.2實驗原理97

6.1.3硬體連線102

6.1.4源碼清單103

6.2串口傳送: 用printf列印系統信息104

6.2.1任務要求及效果呈現104

6.2.2實驗原理104

6.2.3源碼清單106

6.3串口收發: 用C標準庫輸入/輸出函式107

6.3.1任務要求及效果呈現108

6.3.2實驗原理108

6.3.3源碼清單109

6.4串口收發: 中斷方式112

6.4.1任務要求及效果呈現113

6.4.2實驗原理113

6.4.3源碼清單116

第7章ADC實驗119

7.1測量晶片內部溫度和供電電壓119

7.1.1任務要求及效果呈現119

7.1.2實驗原理120

7.1.3源碼清單124

7.2測量光照強度126

7.2.1任務要求及效果呈現127

7.2.2實驗原理127

7.2.3源碼清單128

第8章睡眠與喚醒實驗130

8.1外部中斷喚醒130

8.1.1任務要求及效果呈現130

8.1.2實驗原理131

8.1.3源碼清單134

8.2定時器喚醒139

8.2.1任務要求及效果呈現139

8.2.2實驗原理140

8.2.3源碼清單142

第9章看門狗實驗、Flash讀寫實驗144

9.1看門狗實驗144

9.1.1任務要求及效果呈現144

9.1.2實驗原理145

9.1.3源碼清單146

9.2Flash讀寫實驗147

9.2.1任務要求及效果呈現148

9.2.2實驗原理148

9.2.3源碼清單150

第10章匯流排實驗153

10.1單匯流排實驗(DS18B20驅動)153

10.1.1任務要求及效果呈現153

10.1.2實驗原理154

10.1.3源碼清單157

10.2SPI匯流排實驗(諾基亞5110液晶屏驅動)161

10.2.1任務要求及效果呈現161

10.2.2實驗原理163

10.2.3源碼清單171

第3篇BLE協定棧

第11章藍牙4.0協定棧基礎19711.1BLE協定棧整體構架197

11.2物理層198

11.3鏈路層198

11.3.1鏈路層狀態機198

11.3.2鏈路層報文200

11.3.3設備發現200

11.3.4關於廣播202

11.3.5連線過程202

11.3.6數據傳送205

11.3.7管理連線205

11.4主機/控制器接口206

11.4.1物理接口與邏輯接口206

11.4.2控制器的配置206

11.4.3廣播與觀察207

11.4.4發起連線208

11.4.5連線管理210

11.5邏輯鏈路控制和適配協定210

11.6屬性協定層、通用屬性配置檔案層210

11.6.1伺服器與客戶端模型210

11.6.2屬性211

11.6.3屬性的訪問213

11.6.4服務213

11.6.5特性215

11.6.6屬性協定216

11.6.7通用屬性規範218

11.7安全管理層220

11.7.1安全概念220

11.7.2配對和綁定221

11.7.3數據簽名221

11.8通用訪問配置檔案層222

11.8.1GAP角色222

11.8.2模式和規程222

11.8.3廣播模式和觀察規程223

11.8.4可發現性223

11.8.5可連線性224

11.8.6綁定226

第12章TI藍牙協定棧開發平台227

12.1BLE協定棧開發平台配置227

12.2BLE協定棧軟體開發框架228

12.3協定棧應用程式運行機理229

12.3.1開始應用程式: main230

12.3.2初始化系統: osal_init_system231

12.3.3啟動系統: osal_start_system233

12.3.4系統運行機理235

12.4OSAL作業系統抽象層236

12.4.1任務事件和事件處理236

12.4.2記憶體堆管理237

12.4.3OSAL訊息237

12.5HAL硬體抽象層238

12.6BLE協定棧238

12.6.1通用訪問配置檔案239

12.6.2通用屬性配置檔案240

12.6.3GATT伺服器應用程式241

12.7配置檔案242

12.7.1GAP外圍角色配置242

12.7.2GAP外圍/廣播多重角色配置243

12.7.3GAP Central Role Profile243

12.7.4GAP綁定管理器244

12.7.5簡單屬性配置檔案245

12.7.6簡單按鍵屬性配置檔案252

12.7.7設備信息服務253

12.7.8其他屬性配置檔案253

第13章藍牙協定棧項目開發入門254

13.1簡單BLE外圍設備254

13.1.1項目配置254

13.1.2Linker Map檔案257

13.1.3simpleBLEPeripheral.c源碼分析258

13.2簡單BLE中央設備273

13.2.1項目配置273

13.2.2Linker Map檔案273

13.2.3simpleBLECentral.c源碼分析274

第14章定製硬體抽象層281

14.1增加外設驅動281

14.2修改hal_board_cfg282

14.3修改hal_led284

14.4修改hal_key284

14.5增強UART功能286

14.6增加Nokia 5110液晶屏驅動294

第4篇BLE通信實驗

第15章簡單的藍牙通信29715.1引言297

15.2搭建藍牙通信實驗平台298

15.3源碼相關配置修改299

15.3.1修改Simple BLE Peripherial項目299

15.3.2修改Simple BLE Central項目301

15.4實驗過程演示302

15.5實驗: 實現自動連線和LED連線狀態指示305

15.5.1任務要求及效果呈現305

15.5.2實驗原理307

15.5.3源碼修改308

第16章我的藍牙感知器312

16.1控制LED312

16.1.1任務要求及效果呈現313

16.1.2實現外圍設備315

16.1.3實現中央設備319

16.2感知外設CPU溫度328

16.2.1任務要求及效果呈現329

16.2.2實現外圍設備330

16.2.3實現中央設備333

16.3感知外設環境溫度336

16.3.1任務要求及效果呈現337

16.3.2實現外圍設備338

16.3.3實現中央設備342

16.4感知外設光照強度344

16.4.1任務要求及效果呈現344

16.4.2實現外圍設備346

16.4.3實現中央設備350

16.5定時獲取外設光照強度352

16.5.1任務要求及效果呈現352

16.5.2實現外圍設備355

16.5.3實現中央設備362

16.6無線串口透傳364

16.6.1任務要求及效果呈現364

16.6.2NPI模組原理與串口透傳366

16.6.3實現外圍設備368

16.6.4實現中央設備371

第17章藍牙USB376

17.1iSensorHid(藍牙鍵鼠)377

17.1.1任務要求及效果呈現377

17.1.2實現外圍設備385

17.1.3實現中央設備390

17.2 iSensorCDC(藍牙USB串口)395

17.2.1任務要求及效果呈現396

17.2.2實現外圍設備398

17.2.3實現中央設備398

17.3iHostTest(網路處理機)400

17.3.1實現iHostTest400

17.3.2系統初始化402

17.3.3建立連線403

17.3.4測試GATT屬性服務405

第18章藍牙通信測試與支持414

18.1藍牙協定分析儀414

18.2藍牙支持417

參考文獻420

圖

圖11物聯網——感知世界3

圖12藍牙在醫療設備上的套用7

圖13藍牙防丟產品7

圖14SENSORY的前端語音識別技術通過藍牙耳機實現安全行駛8

圖21IAR官方主頁12

圖22IAR產品下載13

圖23IAR 80518.3評估版下載頁面13

圖24“IAR 80518.3下載任務”對話框13

圖25EW80518303Autorun.exe自解壓13

圖26程式安裝界面13

圖27準備安裝15

圖28安裝精靈15

圖29是否接受許可協定對話框15

圖210自定義安裝還是完全安裝17

圖211安裝路徑選擇17

圖212程式圖示選擇17

圖213準備安裝程式17

圖214安裝程式過程17

圖215是否安裝USB dongles驅動19

圖216安裝結束19

圖217退出19

圖218破解IAR 80518.319

圖219License Manager界面19

圖220編譯錯誤20

圖221增加一行“Z(DATA)VREG=087F”20

圖222現在編譯正確了20

圖223IAR 8051集成開發環境22

圖31世嵌科技官網24

圖32CC2540藍牙4.0低功耗最簡配置開發板套件(2模組+2底板+1仿真器)25

圖33WB2540MVA核心板26

圖34WB2540MVA核心板機械尺寸和元件布局27

圖35WX2530底板(綠色)+CC2540核心板(藍色)28

圖36開發板整體架構30

圖37WX2530底板輸入接口30

圖38跳線使能USB接口31

圖39仿真器接口封裝32

物聯網技術實踐教程——基於藍牙4

圖 圖310仿真器灰排母座應朝板子外側插入仿真接口32

圖311CCDBG仿真器(上面雖未標明支持CC2540，但實際完全支持)34

圖312某淘寶店推出的PL2303HX模組36

圖313開發板與外配的硬體連線37

圖314複製安裝下的藍牙協定棧到你的工作37

圖315協定棧的項目範例37

圖316複製得一個副本37

圖317將項目改名37

圖318項目檔案39

圖319項目檔案41

圖320修改mTest.eww檔案41

圖321新工程誕生41

圖322移除原工程檔案41

圖323選擇Options命令41

圖324將常量和字元串置於RAM memory41

圖325將輸出的hex檔案改為你喜歡的名字42

圖326將Driver設定為Texas Instruments43

圖327選擇Add→AddFiles命令43

圖328選中3個檔案43

圖329檔案改名43

圖330檔案已經添加44

圖331清空編輯區46

圖332編寫代碼46

圖333編譯代碼46

圖334下載調試46

圖335調試開始46

圖336點亮綠燈46

圖337設定斷點47

圖338啟動不下載的調試48

圖339調試開始48

圖340調試運行到斷點處48

圖341單擊step over圖示49

圖342調試游標進入下一行語句49

圖41基礎實驗一效果54

圖42LED原理54

圖43打開項目並另外儲存源檔案57

圖44將源檔案改名並另外儲存57

圖45將另外儲存的檔案添加57

圖46將mTest.c檔案從項目編譯連結中排除57

圖47為mTestLedAllOpen.c編寫代碼58

圖48讓LED一閃一閃59

圖49流水燈效果61

圖410流水燈程式設計和調試界面62

圖411驅動蜂鳴器發聲63

圖412蜂鳴器原理64

圖413按鍵控制LED亮滅66

圖414按鍵電路原理圖67

圖415按鍵按下和鬆開的電信號變化68

圖416按鍵控制LED(中斷方式)71

圖51中斷查詢方式的定時流水燈77

圖52中斷方式的定時流水燈83

圖53實驗過程演示: 按下鍵2，黃燈亮(左圖)，釋放，黃燈熄滅(右圖)87

圖54200Hz聲音時的通道2和通道3的波形87

圖552000Hz聲音時的通道2和通道3的波形87

圖56本人自購的示波器90

圖57開發板與示波器連線90

圖61列印歡迎信息97

圖62CC2540串口與PC機串口的硬體連線103

圖63串口輸出系統硬體信息104

圖64使用C標準庫輸入輸出函式進行串口收發實驗108

圖65中斷方式下的串口數據收發實驗113

圖71手指壓在CC2540上以測量晶片內部溫度的變化119

圖72晶片內部電壓和溫度(當手指按在CC2540晶片上時溫度立即上升)120

圖73測量光敏電阻分壓127

圖74手指按住光敏電阻（分壓為1.805V）127

圖75手指離開光敏電阻（分壓為0.400V）127

圖76LED強光直射光敏電阻（分壓為0.071V）128

圖77相機袋壓在光敏電阻上（2.900V）128

圖78光敏電阻原理128

圖81按鍵控制休眠實驗130

圖82串口列印的信息(按鍵催眠、喚醒CPU實驗)130

圖83進入反彙編代碼查看PCON.IDLE=1指令地址134

圖84開發板的演示效果(睡眠定時器喚醒實驗)140

圖85串口控制台列印的實驗過程信息(睡眠定時器喚醒實驗)140

圖91正常的流水燈演示實驗144

圖92沒有及時餵狗而導致反覆重啟145

圖93控制台顯示的反覆重啟效果145

圖94Flash讀寫實驗148

圖101手指按在DS18B20上面溫度一直在上升154

圖102DS18B20實驗——手指按在DS18B20上面使得溫度上升154

圖103DS18B20溫度測量模組154

圖104DS18B20的Reset時序154

圖105初始歡迎頁162

圖106鍵2按下背光打開162

圖107鍵1按下開始測量氣溫162

圖108鍵2按下背光關掉162

圖109實驗過程在串口控制台的演示162

圖1010Nokia 5110顯示屏正反面(帶PCB小板)163

圖1011CC2540與Nokia 5110的電路連線原理164

圖1012PCD8544寫指令時序165

圖1013PCD8544初始化時序165

圖1014顯存結構167

圖1015用水平定址方式(V=0)往RAM寫入數據的次序167

圖1016漢字液晶點陣及對應編碼171

圖111BLE協定棧構架197

圖112鏈路層狀態機199

圖113兩個設備建立連線以實現可靠數據傳輸202

圖114連線事件204

圖115屬性結構211

圖116服務聲明樣例214

圖117特性聲明215

圖118特性數值215

圖121單一設備的配置227

圖122網路處理器的配置228

圖123SimpleBLEPeripheral項目界面229

圖124系統運行機理235

圖125屬性結構240

圖131SimpleBLEPeripheral項目界面254

圖132設定預處理宏255

圖133配置檔案中定義預處理宏255

圖134Linker Map檔案257

圖135SimpleBLECentral項目界面273

圖136Linker Map檔案273

圖141添加外設驅動源檔案282

圖151我的藍牙通信簡易實驗平台298

圖152CCDBG端子擴展原理298

圖153CCDBG端子擴展板與CCDBG連線298

圖154增加和修改預定義宏299

圖155增加預定義宏301

圖156實驗過程控制台顯示304

圖157實驗初始液晶顯示304

圖158實驗過程液晶顯示304

圖159實驗過程控制台顯示306

圖1510實驗過程液晶顯示307

圖161串口控制台列印實驗過程313

圖162連線建立並參數更新後的LCD顯示及外圍設備LED顯示314

圖163單擊按鍵後的LCD顯示及外圍設備LED顯示314

圖164LCD顯示MCU溫度信息329

圖165串口控制台列印實驗過程329

圖166LCD顯示環境溫度信息337

圖167串口控制台列印實驗過程337

圖168LCD顯示光照強度344

圖169串口控制台列印實驗過程344

圖1610中央設備串口控制台列印實驗過程353

圖1611外圍設備串口控制台353

圖1612LCD顯示即時光照強度355

圖1613串口控制台列印實驗過程365

圖1614LCD顯示當前串口傳送和接收信息366

圖171中央設備啟動過程1(在掃描期間USB開始初始化)377

圖172中央設備啟動過程2(框中部分是顯示的重合部分)377

圖173系統初始在完成的初始LCD界面(PC自動傳送鍵盤燈狀體的USB報告)377

圖174藍牙滑鼠串口控制台顯示379

圖175藍牙滑鼠PC桌面測試379

圖176藍牙鍵盤功能1串口控制台顯示382

圖177藍牙鍵盤功能1 PC桌面測試382

圖178藍牙鍵盤功能2串口控制台顯示384

圖179藍牙鍵盤功能2 播放器測試——快進384

圖1710藍牙鍵盤功能2 播放器測試——快退384

圖1711藍牙鍵盤功能2 播放器測試——暫停384

圖1712藍牙鍵盤燈控制實驗: 串口信息輸出384

圖1713藍牙鍵盤燈控制實驗: LED顯示(共3幅圖，每幅圖的左上: 中央設備；右下: 外圍設備)384

圖1714藍牙鍵盤燈控制實驗: LCD顯示(共兩幅圖，每幅圖的左邊: 中央設備；右邊: 外圍設備)384

圖1715插入USB口之後出現第3個串口(COM5: USB CDC虛擬串口)396

圖1716系統啟動界面中自動配置串口透傳396

圖1717串口透傳通信過程396

圖1718啟動BTool402

圖1719BTool初始化界面403

圖1720開始掃描404

圖1721發現廣播設備404

圖1722建立連線406

圖1723讀寫屬性操作界面406

圖1724利用特性UUID發現特性起始句柄407

圖1725利用特性句柄讀特性值408

圖1726利用特性UUID讀特性值408

圖1727解決二進制向浮點型轉換409

圖1728利用多個特性句柄讀多個特性值410

圖1729根據特性句柄寫LED特性值411

圖1730寫入之前（僅綠燈亮）411

圖1731寫入之後（LED全亮）411

圖1732利用特性句柄寫環境溫度通知配置411

圖1733利用特性句柄寫光照強度通知配置412

圖181選擇晶片對話框415

圖182SmartRF Packet Sniffer界面415

圖183Sniffer抓包結果416

圖184TI低功耗藍牙技術主頁417

圖185CC254X PC端開發範例418

圖186CC254X移動智慧型設備開發範例418

圖187CC254X嵌入式設備開發範例419

表

表11始終增長的傳輸速率8

表31核心板J3直插引腳定義27

表32核心板J4直插引腳定義27

表33核心板J5直插引腳定義28

表34LED接口30

表35按鍵接口30

表36感測器接口31

表37UART接口(J13)31

表38電源接口(J11)31

表39底板J4直插引腳定義31

表310底板J5直插引腳定義32

表311底板仿真接口定義33

表41P1 (0x90)連線埠154

表42P2(0xA0)連線埠255

表43P1SEL (0xF4)連線埠1功能選擇55

表44P2SEL(0xF5)連線埠2功能選擇和連線埠1外設優先權控制55

表45P1DIR(0xFE)連線埠1方向56

表46P2DIR(0xFF)連線埠2方向和連線埠0 外設優先權控制56

表47P0(0x80)連線埠064

表48P0SEL(0xF3)連線埠0功能選擇64

表49P0DIR(0xFD)端口0功能選擇65

表410P0(0x80)連線埠067

表411P0SEL(0xF3)連線埠0功能選擇67

表412P0DIR(0xFD)連線埠0方向67

表413P0INP(0x8F)連線埠0輸入模式67

表414P2INP(0xF7)連線埠2輸入模式68

表415P0IFG(0x89)連線埠P0.7~P0.0中斷狀態標誌72

表416PICTL(0x8C)位0連線埠0中斷模式配置72

表417P0IEN(0xAB)連線埠P0.7~P0.0中斷使能73

表418IEN0(0xA8)位7使能所有中斷源73

表419IEN1(0xB8)位5連線埠0中斷源使能73

表420 IRCON(0xC0)位5連線埠0中斷標誌73

表51T1CNTH(0xE3)定時器1計數器高位78

表52T1CNTL(0xE2)定時器1計數器低位78

表53T1CTL(0xE4)定時器1的控制和狀態78

表54T1STAT(0xAF)定時器1狀態78

表55T1CC0H(0xDD)定時器1通道1捕獲/比較值高位79

表56T1CC0L(0xDA)定時器1通道0捕獲/比較值低位79

表57CLKCONCMD(0xC6)與定時器相關的位時鐘控制命令79

物聯網技術實踐教程——基於藍牙4

表 表58CLKCONSTA(0x9E)時鐘控制狀態80

表59IEN0(0xA8)位7中斷源使能總開關83

表510IEN1(0xB8)位1定時器1中斷使能84

表511T1STAT(0xAF)位5定時器1狀態84

表512IRCON(0xC0)位1定時器1中斷標誌84

表513PERCFG(0xF1)外設控制87

表514P2DIR(0xFF)連線埠2方向和連線埠0外設優先權控制87

表515P0SEL(0xF3)連線埠0功能選擇88

表516P0DIR(0xFD)連線埠0功能選擇88

表517T1CCTL3(0x62A3)定時器1通道3捕獲/比較控制88

表518T1CC0H(0xDD)定時器1通道1捕獲/比較值高位89

表519T1CC0L(0xDA)定時器1通道0捕獲/比較值低位89

表61U0CSR(0x86)USART0控制和狀態99

表62U0UCR(0xC4)USART0的UART控制99

表63U0GCR(0xC5)USART0通用控制100

表64U0BUF又名U0DBUF(0xC1)USART0接收/傳送數據快取100

表65U0BAUD(0xC2)USART0波特率控制101

表66P2DIR(0xFF)連線埠2方向和連線埠0外設優先權控制101

表6732MHz系統時鐘的常用波特率設定101

表68CHVER(0x6249)晶片版本105

表69CHIPID (0x624A)晶片ID105

表610CHIPINFO0(0x6276)晶片信息位元組0105

表611CHIPINFO1(0x6277)晶片信息位元組1106

表612TCON(0x88)中斷標誌114

表613IRCON2(0xE8)中斷標誌5114

表614串口收發中斷向量描述114

表615IEN0(0xA8)中斷使能0114

表616IEN2 (0x9A)中斷使能2115

表71APCFG(0xF2)模擬外設I/O 配置120

表72ADCL(0xBA)ADC數據低位120

表73ADCH(0xBB)ADC數據高位121

表74ADCCON1 (0xB4)ADC 控制1121

表75ADCCON2(0xB5)ADC控制2121

表76ADCCON3(0xB6)ADC控制3122

表77TR0(0x624B)測試暫存器0123

表78ATEST(0x61BD)模擬測試控制123

表81PCON(0x87)供電模式控制132

表82SLEEPCMD(0xBE)睡眠模式控制132

表83SLEEPSTA(0x9D)睡眠模式控制狀態132

表84ST2(0x97)休眠定時器2141

表85ST1(0x96)休眠定時器1141

表86ST0(0x95)休眠定時器0141

表87STLOAD(0xAD)睡眠定時器載入狀態141

表91看門狗暫存器145

表101傳送ROM指令155

表102傳送存儲器指令156

表103Nokia 5110液晶屏接口(帶PCB小板)163

表104USART功能配置164

表105PCD8544指令集165

表106表105中有關字元的解釋166

表107PCD8544 SPI時鐘頻率167

表108PERCFG(0xF1)外設控制168

表109U1CSR(0xF8)USART 1控制和狀態168

表1010U1UCR(0xFB)USART 1控制168

表1011U1GCR(0xFC)USART 1通用控制169

表1012U1BUF(0xF9)USART 1接收/傳送數據快取170

表111首要服務與次要服務的屬性資料庫樣例214

表122SimpleKeys GATT Profile屬性表253

1.1移動通信發展簡史1

1.2中國移動通信發展現狀6

1.3各類移動通信系統概述7

1.3.1無繩電話系統7

1.3.2無線尋呼系統8

1.3.3集群移動通信系統9

1.3.4無線區域網路10

1.3.5衛星移動通信系統12

1.3.6蜂窩移動通信系統14

1.4移動通信系統的工作頻段16

習題18

第2章第二代移動通信系統19

2.1GSM移動通信系統19

2.1.1GSM系統的網路結構19

2.1.2GSM服務區域的劃分21

2.1.3GSM的編號計畫22

2.1.4GSM系統的接口24

2.1.5GSM的語音編碼26

2.1.6GSM系統的業務27

2.1.7GSM的無線接口28

2.1.8GSM系統的移動性管理34

2.2IS—95CDMA系統39

2.2.1擴頻通信技術39

2.2.2IS—95CDMA的關鍵技術41

2.2.3IS—95 CDMA系統的無線接口46

習題49

第3章2.5G移動通信系統51

3.1GPRS系統51

3.1.1概述51

3.1.2GPRS基本原理53

移動通信技術及套用

3.1.3GPRS基本功能和業務58

3.1.4GPRS的基本概念64

3.1.5GPRS業務流程69

3.2CDMA 2000—1X系統81

3.2.1CDMA技術的演進與標準81

3.2.2CDMA 2000—1X系統結構 81

3.2.3CDMA 2000—1X關鍵技術82

3.2.4CDMA 2000—1X工程組網簡介85

3.2.5CDMA 2000—1X的語音和數據信道88

習題89

第4章第三代移動通信系統90

4.1CDMA 2000 1x EVDO系統90

4.1.1概述90

4.1.21x EVDO的網路結構94

4.1.3EVDO Rev A信道95

4.1.4EVDO Rev A關鍵技術97

4.2WCDMA系統104

4.2.1概述104

4.2.2WCDMA標準的演進106

4.2.3WCDMA的空中接口113

4.3TDSCDMA系統135

4.3.1概述135

4.3.2TDSCDMA的網路結構135

4.3.3TDSCDMA系統的關鍵技術143

習題155

第5章第四代移動通信系統157

5.1概述157

5.1.1第四代移動通信系統的關鍵特性要求157

5.1.2第四代移動通信系統標準的確定159

5.1.3準4G網路在全球的套用情況160

5.2第四代移動通信系統的關鍵技術161

5.2.1OFDM技術161

5.2.2MIMO技術163

5.3LTE系統165

5.3.1LTE的技術特點165

5.3.2LTE的網路結構166

5.3.3EUTRAN接口的通用協定模型168

5.3.4LTE的無線信道171

5.3.5無線資源管理173

5.3.6移動性管理176

5.3.7LTEA的性能增強181

5.3.8TDLTE與LTE FDD的對比183

5.4WiMAX系統185

5.4.1WiMAX的產生和發展185

5.4.2移動WiMAX——IEEE 802.16e 186

5.4.34G技術——IEEE 802.16m188

習題189

第6章移動通信業務190

6.12G移動通信業務190

6.1.1基本業務190

6.1.2補充業務191

6.23G移動通信業務196

6.2.13G業務的特點及發展趨勢196

6.2.23G業務的分類197

6.2.3典型的3G業務199

6.3移動智慧型網業務203

6.3.1智慧型網基礎203

6.3.2移動智慧型網203

6.3.3移動智慧型網業務205

習題208

第7章移動網際網路——移動通信網與網際網路的融合209

7.1網際網路簡介209

7.1.1網際網路的產生和發展209

7.1.2網際網路在中國的發展210

7.1.3OSI參考模型211

7.1.4TCP/IP協定模型214

7.2移動網際網路的產生及發展217

7.2.1移動網際網路簡介217

7.2.2移動網際網路的特點218

7.2.3移動網際網路的發展現狀220

7.3移動網際網路的體系結構及關鍵技術223

7.3.1終端技術223

7.3.2網路平台技術223

7.3.3套用平台技術224

7.4典型的移動網際網路業務套用225

7.4.1移動電子商務225

7.4.2移動定位業務228

7.4.3移動搜尋業務233

7.4.4移動瀏覽業務239

7.4.5移動支付業務242

7.4.6移動廣告業務245

7.4.7移動音樂業務249

習題251

參考文獻252

第一篇 概述及實驗平台 1

第1章 低功耗藍牙(BLE)概述 3

1.1 藍牙與物聯網 3

1.2 低功耗藍牙與我的物聯網 5

1.3 什麼是低功耗藍牙 8

1.4 BLE如何實現低功耗 9

第2章 藍牙4.0BLE軟體開發平台搭建 11

2.1 為什麼是IAR 8051 11

2.2 安裝IAR8051-8.3 12

2.2.1 下載IAR8051-8.3 12

2.2.2 安裝IAR8051-8.3 13

2.2.3 破解IAR8051-8.3 19

2.3 IAR8051集成開發環境簡介 22

2.4 IAR 8051 C/C++ 23

2.5 安裝相關支持軟體 23

第3章 藍牙4.0BLE硬體開發平台搭建 25

3.1 為什麼是世嵌開發板 25

3.2 世嵌最簡配置開發套件 27

3.2.1 核心板：WB2540MVA 27

3.2.2 底板：WX2530 29

3.2.3 仿真器：CCDBG 35

3.3 搭建實驗硬體環境 36

3.4 創建工程－點亮LED 38

第二篇 基礎實驗 49

第4章 GPIO實驗 51

4.1 LED實驗：打開所有LED 51

4.1.1 任務要求及效果呈現 51

4.1.2 實驗原理 52

4.1.3 實驗步驟 55

4.1.4 程式清單（含詳細注釋） 57

4.2 LED實驗：讓LED一閃一閃 57

4.2.1 任務要求及效果呈現 57

4.2.2 實驗原理 58

4.2.3 程式清單（含詳細注釋） 58

4.3 LED實驗：實現流水燈 59

4.3.1 任務要求及效果呈現 59

4.3.2 實驗原理 60

4.3.3 程式清單（含詳細注釋） 61

4.4 蜂鳴器實驗：驅動蜂鳴器發聲 62

4.4.1 任務要求及效果呈現 62

4.4.2 實驗原理 62

4.4.3 程式清單（含詳細注釋） 64

4.5 按鍵實驗：按鍵控制LED 65

4.5.1 任務要求及效果呈現 65

4.5.2 實驗原理 65

4.5.3 程式清單（含詳細注釋） 68

4.6 按鍵實驗：按鍵控制LED (中斷方式) 70

4.6.1 任務要求及效果呈現 70

4.6.2 實驗原理 71

4.6.3 程式清單（含詳細注釋） 74

第5章 定時器實驗 77

5.1 定時器實驗：流水燈(查詢方式) 77

5.1.1 任務要求及效果呈現 77

5.1.2 實驗原理 77

5.1.3 程式清單（含詳細注釋） 81

5.2 定時器實驗：流水燈(中斷方式) 83

5.2.1 任務要求及效果呈現 83

5.2.2 實驗原理 84

5.2.3 程式清單（含詳細注釋） 85

5.3 定時器實驗：PWM控制蜂鳴器 86

5.3.1 任務要求及效果呈現 87

5.3.2 實驗原理 88

5.3.3 示波器與開發板連線 91

5.3.4 源碼清單 92

第6章 串口實驗 99

6.1 串口傳送實驗：列印歡迎信息 99

6.1.1 任務要求及效果呈現 99

6.1.2 實驗原理 100

6.1.3 硬體連線 104

6.1.4 源碼清單 105

6.2 串口傳送：用printf列印系統信息 106

6.2.1 任務要求及效果呈現 106

6.2.2 實驗原理 107

6.2.3 源碼清單 108

6.3 串口收發：用C標準庫輸入輸出函式 110

6.3.1 任務要求及效果呈現 110

6.3.2 實驗原理 110

6.3.3 源碼清單 112

6.4 串口收發：中斷方式 115

6.4.1 任務要求及效果呈現 115

6.4.2 實驗原理 116

6.4.3 源碼清單 119

第7章 ADC實驗 122

7.1 測量晶片內部溫度和供電電壓 122

7.1.1 任務要求及效果呈現 122

7.1.2 實驗原理 123

7.1.3 源碼清單 127

7.2 測量光照強度 130

7.2.1 任務要求及效果呈現 130

7.2.2 實驗原理 131

7.2.3 源碼清單 132

第8章 睡眠與喚醒實驗 134

8.1 外部中斷喚醒 134

8.1.1 任務要求和效果呈現 134

8.1.2 實驗原理 135

8.1.3 源碼清單 138

8.2 定時器喚醒 144

8.2.1 任務要求和效果呈現 144

8.2.2 實驗原理 145

8.2.3 源碼清單 147

第9章 看門狗實驗、FLASH讀寫實驗 149

9.1 看門狗實驗 149

9.1.1 任務要求和效果呈現 149

9.1.2 實驗原理 150

9.1.3 源碼清單 151

9.2 FLASH讀寫實驗 152

9.2.1 任務要求和效果呈現 153

9.2.2 實驗原理 154

9.2.3 源碼清單 155

第10章 匯流排實驗 159

10.1 單匯流排實驗（DS18B20驅動） 159

10.1.1 任務要求和效果呈現 159

10.1.2 實驗原理 160

10.1.3 源碼清單 163

10.2 SPI匯流排實驗（諾基亞5110液晶屏驅動） 167

10.2.1 任務要求和效果呈現 167

10.2.2 實驗原理 169

10.2.3 源碼清單 177

第三篇 BLE協定棧 201

第11章 藍牙4.0協定棧基礎 202

11.1 BLE協定棧整體構架 202

11.2 物理層（PHY） 202

11.3 鏈路層（LL） 203

11.3.1 鏈路層狀態機 203

11.3.2 鏈路層報文 205

11.3.3 設備發現 205

11.3.4 關於廣播 206

11.3.5 連線過程 206

11.3.6 數據傳送 209

11.3.7 管理連線 209

11.4 主機/控制器接口(HCI) 210

11.4.1 物理接口與邏輯接口 210

11.4.2 控制器的配置 210

11.4.3 廣播與觀察 211

11.4.4 發起連線 212

11.4.5 連線管理 213

11.5 邏輯鏈路控制和適配協定(L2CAP) 213

11.6 屬性協定層（ATT）、通用屬性配置檔案層（GATT） 214

11.6.1 伺服器與客戶端模型 214

11.6.2 屬性 214

11.6.3 屬性的訪問 216

11.6.4 服務 216

11.6.5 特性 217

11.6.6 屬性協定 218

11.6.7 通用屬性規範 220

11.7 安全管理層（SM） 223

11.7.1 安全概念 223

11.7.2 配對和綁定 223

11.7.3 數據簽名 224

11.8 通用訪問配置檔案層（GAP） 224

11.8.1 GAP角色 224

11.8.2 模式和規程 224

11.8.3 廣播模式和觀察規程 225

11.8.4 可發現性 225

11.8.5 可連線性 226

11.8.6 綁定 227

第12章 TI藍牙協定棧開發平台 228

12.1 BLE協定棧開發平台配置 228

12.2 BLE協定棧軟體開發框架 229

12.3 協定棧應用程式運行機理 230

12.3.1 開始應用程式：main 230

12.3.2 初始化系統：osal_init_system232

12.3.3 啟動系統：osal_start_system234

12.3.4 系統運行機理 235

12.4 OSAL作業系統抽象層 236

12.4.1 任務事件和事件處理 237

12.4.2 記憶體堆管理 237

12.4.3 OSAL訊息 238

12.5 HAL硬體抽象層 238

12.6 BLE協定棧 239

12.6.1 通用訪問配置檔案（GAP） 239

12.6.2 通用屬性配置檔案（GATT） 240

12.6.3 GATT伺服器應用程式 241

12.7 配置檔案 241

12.7.1 GAP外圍角色配置 242

12.7.2 GAP外圍/廣播多重角色配置 243

12.7.3 GAP Central Role Profile 243

12.7.4 GAP綁定管理器 244

12.7.5 簡單屬性配置檔案（Simple GATT Profile） 244

12.7.6 簡單按鍵屬性配置檔案（SimpleKeys GATT Profile） 250

12.7.7 設備信息服務 251

12.7.8 其他屬性配置檔案 251

第13章 藍牙協定棧項目開發入門 252

13.1.1 項目配置 252

13.1.2 Linker Map檔案 255

13.1.3 simpleBLEPeripheral.c源碼分析 255

13.2 簡單BLE中央設備（SimpleBLECentral） 270

13.2.1 項目配置 270

13.2.2 Linker Map檔案 271

13.2.3 simpleBLECentral.c源碼分析 271

第14章 定製硬體抽象層 293

14.1 增加外設驅動 293

14.2 修改hal_board_cfg 294

14.3 修改hal_led 295

14.4 修改hal_key 296

14.5 增強UART功能 298

14.6 增加Nokia5110液晶屏驅動 305

第四篇 BLE通信實驗 293

第15章 簡單的藍牙通信 295

15.1 引言 295

15.2 搭建藍牙通信實驗平台 295

15.3 源碼相關配置修改 297

15.3.1 修改 Simple BLE Peripherial 項目 297

15.3.2 修改 Simple BLE Central 項目 298

15.4 實驗過程演示 300

15.5 實驗：實現自動連線和LED連線狀態指示 303

15.5.1 任務要求與效果呈現 303

15.5.2 實驗原理 305

15.5.3 源碼修改 305

第16章 我的藍牙感知器(iSensor) 309

16.1 控制LED 309

16.1.1 任務要求與效果呈現 310

16.1.2 實現外圍設備 311

16.1.3 實現中央設備 315

16.2 感知外設CPU溫度 323

16.2.1 任務要求與效果呈現 323

16.2.2 實現外圍設備 325

16.2.3 實現中央設備 327

16.3 感知外設環境溫度 329

16.3.1 任務要求與效果呈現 330

16.3.2 實現外圍設備 331

16.3.3 實現中央設備 335

16.4 感知外設光照強度 336

16.4.1 任務要求與效果呈現 336

16.4.2 實現外圍設備 338

16.4.3 實現中央設備 342

16.5 定時獲取外設光照強度 343

16.5.1 任務要求與效果呈現 344

16.5.2 實現外圍設備 347

16.5.3 實現中央設備 353

16.6 無線串口透傳 355

16.6.1 任務要求與效果呈現 355

16.6.2 NPI模組原理與串口透傳 357

16.6.3 實現外圍設備 358

16.6.4 實現中央設備 362

第17章 藍牙USB 366

17.1 iSensorHid(藍牙鍵鼠) 366

17.1.1 任務要求與效果呈現 367

17.1.2 實現外圍設備 375

17.1.3 實現中央設備 379

17.2 iSensorCDC(藍牙USB串口) 384

17.2.1 任務要求與效果呈現 384

17.2.2 實現外圍設備 386

17.2.3 實現中央設備 387

17.3 iHostTest（網路處理機） 388

17.3.1 實現iHostTest 388

17.3.2 系統初始化 389

17.3.3 建立連線 390

17.3.4 測試GATT屬性服務 393

第18章 藍牙通信測試與支持 402

18.1 藍牙協定分析儀（Sniffer） 402

18.2 藍牙支持 405

參考文獻 408

圖

圖 1-1 物聯網—感知世界 3

圖 1-2 藍牙在醫療設備上的套用 7

圖 1-3 藍牙防丟產品 7

圖 1-4 SENSORY的前端語音識別技術通過藍牙耳機實現安全行駛 8

圖 2-1 IAR官方主頁 12

圖 2-2 IAR產品下載 12

圖 2-3 IAR8051-8.3評估版下載頁面 13

圖 2-4 IAR8051-8.3下載任務對話框 13

圖 2-5 EW8051-8303-Autorun.exe自解壓 14

圖 2-6 程式安裝界面 14

圖 2-7 準備安裝 14

圖 2-8 安裝精靈 15

圖 2-9 是否接受許可協定 15

圖 2-10 自定義安裝還是完全安裝 16

圖 2-11 安裝路徑選擇 16

圖 2-12 程式圖示選擇 17

圖 2-13 準備安裝程式 17

圖 2-14 安裝程式過程 18

圖 2-15 是否安裝USB dongles 驅動 18

圖 2-16 安裝結束 18

圖 2-17 退出 19

圖 2-18 破解IAR8051-8.3 19

圖 2-19 License manager界面 20

圖 2-20 編譯錯誤 21

圖 2-21 增加一行“-Z(DATA)VREG=08-7F21

圖 2-22 現在編譯正確了 22

圖 2-23 IAR8051集成開發環境 22

圖 3-1 世嵌科技官網 26

圖 3-2 CC2540藍牙4.0低功耗最簡配置開發板套件(2模組+2底板+1仿真器) 26

圖 3-3 WB2540MVA核心板 27

圖 3-4 WB2540MVA核心板機械尺寸和元件布局 28

圖 3-5 WX2530底板(綠色)+CC2540核心板(藍色) 30

圖 3-6 開發板整體架構 31

圖 3-7 WX2530底板輸入接口 31

圖 3-8 跳線使能USB接口 32

圖 3-9 仿真器接口封裝圖 34

圖 3-10 仿真器灰排母座應朝板子外側插入仿真接口 34

圖 3-11 CCDBG仿真器（上面雖未標明支持CC2540，但實際完全支持） 35

圖 3-12 某淘寶店推出的PL2303HX模組 37

圖 3-13 開發板與外配的硬體連線 38

圖 3-14 複製安裝下的藍牙協定棧到你的工作 39

圖 3-15 協定棧的項目範例 39

圖 3-16 複製一個副本 40

圖 3-17 項目改名 40

圖 3-18 項目檔案 40

圖 3-19 項目檔案 41

圖 3-20 修改eww檔案 41

圖 3-22 新工程誕生 42

圖 3-21 移除原工程檔案 1

圖 3-23 選中“Options...”選項 1

圖 3-24 將常量和字元串置於RAM memory 1

圖 3-25 將輸出的hex檔案改為你喜歡的名字 43

圖 3-26 將Driver設定為“Texas Instruments 43

圖 3-28 點擊“Add Files... 43

圖 3-27 選中三個檔案 1

圖 3-29 檔案改名 44

圖 3-31 檔案已經添加 44

圖 3-30 清空編輯區 1

圖 3-32 編寫代碼 45

圖 3-33 編譯代碼 45

圖 3-34 下載調試 46

圖 3-35 調試開始 46

圖 3-36 點亮綠燈 1

圖 3-38 設定斷點 47

圖 3-37 啟動不下載的調試 1

圖 3-39 調試開始 1

圖 3-40 調試運行到斷點處 1

圖 3-42 按下""step over""圖示 48

圖 3-41 調試游標進入下一行語句 1

圖 4-1 基礎實驗一效果 51

圖 4-2 LED原理圖 52

圖 4-3 打開項目並另外儲存源檔案 55

圖 4-4 將源檔案改名並另外儲存 55

圖 4-5 將另外儲存的檔案添加 56

圖 4-6 將“mTest.c”檔案從項目編譯連結中排除 56

圖 4-7 為mTestLedAllOpen.c編寫代碼 56

圖 4-8 讓LED一閃一閃 58

圖 4-9 流水燈效果 60

圖 4-10 流水燈程式設計和調試界面 60

圖 4-11 驅動蜂鳴器發聲 62

圖 4-12 蜂鳴器原理圖 63

圖 4-13 按鍵控制LED亮滅 65

圖 4-14 按鍵電路原理圖 66

圖 4-15 按鍵按下和鬆開的電信號變化 67

圖 4-16 按鍵控制LED(中斷方式) 71

圖 5-1 中斷查詢方式的定時流水燈 77

圖 5-2 中斷方式的定時流水燈 83

圖 5-3 實驗過程演示：按下鍵2，黃燈亮（左圖），釋放，黃燈熄滅（右圖） 87

圖 5-4 200HZ聲音時的通道2和通道3的波形 87

圖 5-5 2000HZ聲音時的通道2和通道3的波形 88

圖 5-6 本人自購的示波器 91

圖 5-7 開發板與示波器連線圖 92

圖 6-1 列印歡迎信息 99

圖 6-2 CC2540串口與PC機串口的硬體連線圖 104

圖 6-3 串口輸出系統硬體信息 106

圖 6-4 使用C標準庫輸入輸出函式進行串口收發實驗 110

圖 6-5 中斷方式下的串口數據收發實驗 116

圖 7-1 手指壓在CC2540上以測量晶片內部溫度的變化 122

圖 7-2 晶片內部電壓和溫度（當手指按在CC2540晶片上時，溫度立即上升） 123

圖 7-3 測量光敏電阻分壓 130

圖 7-4 手指按住光敏電阻（分壓：1.805V） 1

圖 7-5 手指離開光敏電阻（分壓：0.400V） 1

圖 7-6 LED強光直射光敏電阻（分壓：0.071V） 1

圖 7-7 相機袋壓在光敏電阻上（2.900V） 1

圖 7-8 光敏電阻原理圖 1

圖 8-1 按鍵控制休眠實驗圖 134

圖 8-2 串口列印的信息（按鍵催眠、喚醒CPU實驗） 135

圖 8-3 進入反彙編代碼查看PCON.IDLE=1指令地址 137

圖 8-4 開發板的演示效果（睡眠定時器喚醒實驗） 145

圖 8-5 串口控制台列印的實驗過程信息（睡眠定時器喚醒實驗） 145

圖 9-1 正常的流水燈演示實驗 149

圖 9-2 沒有及時餵狗而導致反覆重啟 149

圖 9-3 控制台顯示的反覆重啟效果 150

圖 9-4 Flash讀寫實驗 154

圖 10-1 手指按在DS18B20上面，溫度一直在上升 159

圖 10-2 DS18B20實驗：手指按在DS18B20上面，使得溫度上升 160

圖 10-3 DS18B20溫度測量模組 160

圖 10-4 初始歡迎頁面 1

圖 10-5 鍵2按下，背光打開 1

圖 10-6 鍵1按下，開始測量氣溫 1

圖 10-7 鍵2按下，背光關掉 1

圖 10-8 實驗過程在串口控制台的演示 1

圖 10-9 諾基亞5110顯示屏正反面(帶PCB小板) 169

圖 10-10 CC2540與諾基亞5110的電路連線原理圖 170

圖 10-11 PCD8544寫指令時序 171

圖 10-12 PCD8544初始化時序 171

圖 10-13 顯存結構 172

圖 10-14 用水平定址方式（V=0）往RAM寫入數據的次序 173

圖 10-15 漢字液晶點陣及對應編碼 176

圖 11-1 BLE協定棧構架 202

圖 11-2 鏈路層狀態機 204

圖 11-3 兩個設備建立連線以實現可靠數據傳輸 207

圖 11-4 連線事件 208

圖 11-5 屬性結構 215

圖 11-6 服務聲明 217

圖 11-7 特性聲明 218

圖 11-8 特性數值 218

圖 12-1 單一設備的配置 228

圖 12-2 網路處理器的配置 229

圖 12-3 SimpleBLEPeripheral項目界面 230

圖 12-4 系統運行機理 236

圖 12-5 屬性結構 240

圖 13-1 SimpleBLEPeripheral項目界面 252

圖 13-2 選項框中設定預處理宏 253

圖 13-3 配置檔案中定義預處理宏 253

圖 13-4 Linker Map檔案 255

圖 13-5 SimpleBLECentral項目界面 271

圖 13-6 Linker Map檔案 271

圖 14-1 添加外設驅動源檔案 294

圖 15-1 我的藍牙通信簡易實驗平台 296

圖 15-2 CCDBG端子擴展 296

圖 15-3 CCDBG端子擴展板與CCDBG連線 297

圖 15-4 增加和修改預定義宏 297

圖 15-5 增加預定義宏 299

圖 15-6 實驗過程控制台顯示（左圖：SimpleBLEPeripheral；右圖：SimpleBLECentral） 300

圖 15-7 實驗初始液晶顯示（左圖：SimpleBLEPeripheral；右圖：SimpleBLECentral） 301

圖 15-8 實驗過程液晶顯示（左圖：SimpleBLEPeripheral；右圖：SimpleBLECentral） 301

圖 15-9 實驗過程控制台顯示（左圖：SimpleBLEPeripheral；右圖：SimpleBLECentral） 304

圖 15-10 實驗過程液晶顯示（左圖：SimpleBLEPeripheral；右圖：SimpleBLECentral） 304

圖 16-1 串口控制台列印實驗過程（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 310

圖 16-2 連線建立並參數更新後的LCD顯示及外圍設備LED顯示 311

圖 16-3 單擊按鍵後的LCD顯示及外圍設備LED顯示 311

圖 16-4 LCD顯示MCU溫度信息（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 323

圖 16-5 串口控制台列印實驗過程（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 324

圖 16-6 LCD顯示環境溫度信息（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 330

圖 16-7 串口控制台列印實驗過程（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 331

圖 16-8 LCD顯示光照強度（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 337

圖 16-9 串口控制台列印實驗過程（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 337

圖 16-10 中央設備串口控制台列印實驗過程（左圖：連線和發現；右圖：四種定時模式） 345

圖 16-11 外圍設備串口控制台 1

圖 16-12 LCD顯示即時光照強度（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 346

圖 16-13 串口控制台列印實驗過程（左圖：外圍設備端；右圖：中央設備端） 356

圖 16-14 LCD顯示當前串口傳送和接收信息（左圖：外圍設備；右圖：中央設備） 357

圖 17-1 中央設備啟動過程1（掃描期間，USB開始初始化） 367

圖 17-2 中央設備啟動過程2（框中部分是顯示的重合部分） 368

圖 17-3 系統初始完成的初始LCD界面（PC自動傳送鍵盤燈狀體的USB報告） 368

圖 17-4 藍牙滑鼠串口控制台顯示（左圖：外圍設備；右圖：中央設備） 369

圖 17-5 藍牙滑鼠PC桌面測試 370

圖 17-6 藍牙鍵盤功能1串口控制台顯示（左圖：外圍設備；右圖：中央設備） 371

圖 17-7 藍牙鍵盤功能1 PC桌面測試 371

圖 17-8 藍牙鍵盤功能2串口控制台顯示（左圖：外圍設備；右圖：中央設備） 372

圖 17-9 藍牙鍵盤功能2 播放器測試——快進 372

圖 17-10 藍牙鍵盤功能2 播放器測試——快退 373

圖 17-11 藍牙鍵盤功能2 播放器測試——暫停 373

圖 17-12 藍牙鍵盤燈控制實驗：串口信息輸出（左圖：外圍設備；右圖：中央設備） 374

圖 17-13 藍牙鍵盤燈控制實驗：LED顯示（共三幅圖，每幅圖的左上：中央設備；右下：外圍設備） 374

圖 17-14 藍牙鍵盤燈控制實驗：LCD顯示（共兩幅圖，每幅圖的左邊：中央設備；右邊：外圍設備） 374

圖 17-15 插入USB口之後出現第3個串口(COM5：USB CDC虛擬串口) 384

圖 17-16 系統啟動界面，自動配置串口透傳 385

圖 17-17 串口透傳通信過程 385

圖 17-18 啟動BTool 389

圖 17-19 bTool初始化界面 390

圖 17-20 開始掃描 391

圖 17-21 發現廣播設備 392

圖 17-22 建立連線 392

圖 17-23 讀寫屬性操作界面 393

圖 17-24 利用特性UUID發現特性起始句柄 394

圖 17-25 利用特性句柄讀特性值 395

圖 17-26 利用特性UUID讀特性值 396

圖 17-27 解決二進制向浮點型轉換 396

圖 17-28 利用多個特性句柄讀多個特性值 397

圖 17-29 根據特性句柄寫LED特性值 398

圖 17-30 寫入之後（LED全亮） 1

圖 17-31 寫入之前（僅綠燈亮） 1

圖 17-32 利用特性句柄寫環境溫度通知配置 399

圖 17-33 利用特性句柄寫光照強度通知配置 400

圖 18-1 選擇晶片對話框 403

圖 18-2 SmartRF Packet Sniffer界面 403

圖 18-3 Sniffer抓包結果 404

圖 18-4 TI 低功耗藍牙技術主頁 405

圖 18-5 CC254X PC端開發範例 406

圖 18-6 CC254X 移動智慧型設備開發範例 406

圖 18-7 CC254X 嵌入式設備開發範例 407

表

表 1-1 始終增長的傳輸速率 8

表 3-1 核心板J3直插引腳定義 28

表 3-2 核心板J4直插引腳定義 28

表 3-3 核心板J5直插引腳定義 29

表 3-4 LED接口 31

表 3-5 按鍵接口 32

表 3-6 感測器接口 32

表 3-7 UART接口（J13） 33

表 3-8 電源接口（J11） 33

表 3-9 底板J4直插引腳定義 33

表 3-10 底板J5直插引腳定義 33

表 3-11 底板仿真接口定義 34

表 4-1 P1 (0x90)–連線埠1 52

表 4-2 P2(0xA0)–連線埠2 53

表 4-3 P1SEL (0xF4)–連線埠1 功能選擇 53

表 4-4 P2SEL (0xF5)–連線埠2 功能選擇和連線埠1外設優先權控制 53

表 4-5 P1DIR (0xFE)–連線埠1方向 54

表 4-6 P2DIR (0xFF)–連線埠2方向和連線埠0 外設優先權控制 54

表 4-7 P0 (0x80)–連線埠0 63

表 4-8 P0SEL (0xF3)–連線埠0 功能選擇 63

表 4-9 P0DIR (0xFD)–連線埠0 功能選擇 63

表 4-10 P0 (0x80)–連線埠0 66

表 4-11 P0SEL (0xF3)–連線埠0 功能選擇 66

表 4-12 P0DIR (0xFD)–連線埠0 方向 66

表 4-13 P0INP (0x8F)–連線埠0 輸入模式 66

表 4-14 P2INP (0xF7)–連線埠2 輸入模式 67

表 4-15 P0IFG(0x89)–連線埠P0.7到P0.0中斷狀態標誌 72

表 4-16 PICTL(0x8C)位0–連線埠0中斷模式配置 72

表 4-17 P0IEN(0xAB)–連線埠P0.7到P0.0中斷使能 72

表 4-18 IEN0(0xA8)位7-使能所有中斷源 72

表 4-19 IEN1(0xB8)位5-連線埠0中斷源使能 72

表 4-20 IRCON(0xC0)位5-連線埠0中斷標誌 72

表 5-1 T1CNTH(0xE3)–定時器1計數器高位 77

表 5-2 T1CNTL(0xE2)–定時器1計數器低位 78

表 5-3 T1CTL(0xE4)–定時器1的控制和狀態 78

表 5-4 T1STAT(0xAF)–定時器1狀態 78

表 5-5 T1CC0H(0xDD)–定時器1 通道1 捕獲/比較值高位 79

表 5-6 T1CC0L(0xDA)–定時器1 通道0 捕獲/比較值低位 79

表 5-7 CLKCONCMD(0xC6)與定時器相關的位–時鐘控制命令 79

表 5-8 CLKCONSTA(0x9E)–時鐘控制狀態 80

表 5-9 IEN0(0xA8)位7–中斷源使能總開關 84

表 5-10 IEN1(0xB8)位1-定時器1中斷使能 84

表 5-11 T1STAT(0xAF)位5–定時器1狀態 84

表 5-12 IRCON(0xC0)位1-定時器1中斷標誌 84

表 5-13 PERCFG(0xF1)-外設控制 88

表 5-14 P2DIR(0xFF)-連線埠2方向和連線埠0外設優先權控制 88

表 5-15 P0SEL(0xF3)-連線埠0功能選擇 89

表 5-16 P0DIR(0xFD)-連線埠0功能選擇 89

表 5-17 T1CCTL3(0x62A3)-定時器1通道3捕獲/比較控制 89

表 5-18 T1CC0H(0xDD)-定時器1通道1捕獲/比較值高位 90

表 5-19 T1CC0L(0xDA)-定時器1通道0捕獲/比較值低位 90

表 6-1 U0CSR (0x86)-USART0控制和狀態 100

表 6-2 U0UCR(0xC4)-USART0的UART控制 101

表 6-3 U0GCR (0xC5)-USART0通用控制 102

表 6-4 U0BUF又名U0DBUF(0xC1)-USART0接收/傳送數據快取 102

表 6-5 U0BAUD(0xC2)-USART0波特率控制 102

表 6-6 P2DIR (0xFF)–連線埠2方向和連線埠0外設優先權控制 103

表 6-7 32MHZ系統時鐘的常用波特率設定 103

表 6-8 CHVER(0x6249)–晶片版本 107

表 6-9 CHIPID (0x624A) –晶片ID 107

表 6-10 CHIPINFO0(0x6276)–晶片信息位元組0 107

表 6-11 CHIPINFO1(0x6277)–晶片信息位元組1 108

表 6-12 TCON(0x88)–中斷標誌 117

表 6-13 IRCON2(0xE8)–中斷標誌5 117

表 6-14 串口收發中斷向量描述 117

表 6-15 IEN0(0xA8)–中斷使能0 117

表 6-16 IEN2 (0x9A)–中斷使能2 117

表 7-1 APCFG (0xF2)–模擬外設I/O 配置 123

表 7-2 ADCL (0xBA)-ADC 數據低位 123

表 7-3 ADCH (0xBB) - ADC 數據高位 123

表 7-4 ADCCON1 (0xB4)-ADC 控制1 124

表 7-5 ADCCON2 (0xB5)-ADC控制2 124

表 7-6 ADCCON3 (0xB6)-ADC 控制3 125

表 7-7 TR0 (0x624B)–測試暫存器0 126

表 7-8 ATEST (0x61BD)–模擬測試控制 126

表 8-1 PCON(0x87)–供電模式控制 136

表 8-2 SLEEPCMD(0xBE)–睡眠模式控制 136

表 8-3 SLEEPSTA(0x9D)–睡眠模式控制狀態 136

表 8-4 ST2(0x97)–休眠定時器2 146

表 8-5 ST1(0x96)–休眠定時器1 146

表 8-6 ST0(0x95)–休眠定時器0 146

表 8-7 STLOAD(0xAD)–睡眠定時器載入狀態 146

表 9-1 看門狗暫存器 150

表 10-1 傳送ROM 指令 161

表 10-2 傳送存儲器指令 162

表 10-3 諾基亞5110液晶屏接口（帶PCB小板） 169

表 10-4 USART功能配置 169

表 10-5 PCD8544指令集 171

表 10-6 上表有關字元的解釋 172

表 10-7 PCD8544 SPI時鐘頻率 172

表 10-8 PERCFG (0xF1)–外設控制 173

表 10-9 U1CSR (0xF8)-USART 1 控制和狀態 173

表 10-10 U1UCR (0xFB)-USART 1控制 174

表 10-11 U1GCR (0xFC)-USART 1 通用控制 174

表 10-12 U1BUF (0xF9) - USART 1 接收/傳送數據快取 175

表 10-13 U1BAUD (0xFA) - USART 1 波特率控制 175

表 11-1 首要服務與次要服務的屬性資料庫樣例 217

表 12-1 Simple GATT Profile 屬性表 248

表 12-2 SimpleKeys GATT Profile 屬性表 251