RT-Thread-RTT平台 Zephyr_Polling 软件包 BlueNRG2 SPI 使用说明RT-Thread问答社区

RTT平台 Zephyr_Polling 软件包 BlueNRG2 SPI 使用说明

发布于 2023-09-21 00:05:33 浏览：742 订阅该版

[tocm]

# RTT_Zephyr_Polling BlueNRG2 SPI 使用说明

>项目软件包地址：[RTT_PACKAGE_zephyr_polling](https://github.com/bobwenstudy/RTT_PACKAGE_zephyr_polling)

在RT-Thread平台下，利用 BlueNRG2 蓝牙芯片运行 RTT_Zephyr_Polling 协议栈。使用 SPI 作为 HCI 传输方式。

这里开发和测试使用的都是 NUCLEO-L476RG 硬件平台，其他 MCU 硬件理论上只需按实际情况在 RTT 中修改引脚等设置。

## 硬件连接：NUCLEO-L476RG

使用 NUCLEO-L476RG 开发板配套的扩展板连接 BlueNRG2，使用 SPI 作为 HCI 传输方式，运行 RTT_Zephyr_Polling 蓝牙协议栈。

如下图连接好硬件即可：
![ba62.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/82c022503e28c2c3ca622ed39ec6ba62.jpg.webp)

## 搭建 RT-Thread Studio 环境

参考[快速开始](https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/rtthread-studio/um/studio-user-begin) 完成 RT-Thread studio 环境的搭建。

## 创建项目工程

创建 STM32L476 ST-NUCLEO 示例工程

![image-20230904201553630.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/46ad93ac552e9f527e483a477326adbd.png.webp)

**打开 SPI1 BUS**(默认使用SPI的bus1，可在Kconfig中修改)，保存

![image-20230904201831081.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/54a0f4701282bdeb4867288135d3aa0f.png.webp)

>这里RTT代码因为版本问题(v5.0.1, 如果使用v4.0.5不会有问题)，编译会报错。`RT_WEAK` 字段在新版已经被 `rt_weak` 替换。这里替换一下就可以正常编译。

![image-20230904202031215.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/e20e8a2184bf0f522442c5764bc90de3.png.webp)

## SPI引脚修改

当前在RTT的BSP中 NUCLEO-L476RG 的默认的`SPI1_SCK`为`PA5`。而在实际的硬件连接中时，SPI1 连接的`SCK`引脚为`PB3`。将其修改为`PB3`，保存，generate code。这里可能需要将CubeMX多余的生成文件手动删除。

打开项目工程中的 cubemx_config.ioc，修改SPI1的引脚：

![image-20230904195935890.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/54b87711d019ebd9573750031022f89e.png.webp)

## zephyr_polling 软件包配置

在 RTT Studio 的软件包中心添加zephyr_polling软件包，配置项如下：

![2023-09-20-20-09-49.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/c514eb054f46990176cc8d5e457a2af6.png.webp)

## 配置说明：
蓝牙芯片选择： bluenrg2
运行平台选择： 使用 SPI 作为 HCI 通信接口
HCI 传输设置：选择使用 rt-thread SPI。这里使用的硬件平台是 STM32L476 ST-NUCLEO，且使用配套扩展板连接，使用默认配置即可。
如果换用其他硬件环境，但仍然使用 bluenrg2 蓝牙芯片，需要根据实际情况修改：SPI BUS(SPI总线)、SPI INDEX(SPI设备号)等。其中特别要注意，bluenrg2 的 SPI 通信除了MISO、MOSI、SCK三个基本信号线外，还需要一个由 MCU 控制的 CS_PIN 和一个由 bluenrg2 控制的 IRQ_PIN。这两个引脚需要根据实际情况在这里设置。

这里先使用Beacon信标例程进行测试。保存设置，等待文件更新。

刷新 setting，可以看到项目资源目录成功添加。

![image-20230904202821655.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/fd14bd32a76c11e931928e8f70bc117b.png.webp)

编译项目代码，下载。

## Beacon例程运行

上一步中已经配置使用 Beacon 例程。

协议栈启动入口已导出为 cmd，输入`zephyr`开启一个线程运行Beacn例程。

```C++
static int zephyr(void) {
    static rt_thread_t tid = RT_NULL;
    rt_kprintf("zephyr_polling_init \r\n");
    tid = rt_thread_create("zephyr_polling_main",
                                zephyr_polling_main, RT_NULL,
                                4096,
                                5, 5);
    if (tid != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(tid);
    }
    return 0;
}
// INIT_APP_EXPORT(zephyr_polling_init);
MSH_CMD_EXPORT(zephyr, "zephyr_polling start");
```

运行时串口打印如下：

```shell
initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done
 \ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \     5.0.1 build Sep 20 2023 21:08:57
 2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init 
bt_init_hci_driver 
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
Beacon started, advertising as 02:80:e1:00:00:f5 (public)
```

其中
```shell
>SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: >1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
>SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
>hci_driver_open, SPI_config_finish
```

是 HCI 使用的 SPI 配置参数。

```shell
> prepare_event_process, step: 1
>prepare_event_process, step: 2
>prepare_event_process, step: 3
>prepare_event_process, step: 4
>prepare_event_process, step: 5
```

是芯片厂商设计的 bluenrg2 芯片启动流程（bluenrg2 不需要boot流程，但是有一系列的prepare流程）

手机端使用 nRF Connect 搜索蓝牙信号，即可成功观察到蓝牙设备地址为` 02:80:e1:00:00:f5 `的beacon设备。

## 心率例程运行

### 软件包配置

软件包配置如下，选择 peripheral_hr(外围设备_心率):

![image-20230904202537973.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/710af648f2b178acd894a7db437e126c.png.webp)

### 运行

心率例程主要提供了两个 GATT 服务：电池电量、心率数据。其中电池电量服务返回的是伪电量值，数值从 100% 随时间递减到 0% 循环；心率服务返回的是随机心率数据（单位bpm）。

输入`zephyr`运行Example

使用nRF Connect软件连接蓝牙：

获取心率服务和电池电量服务：

![image-20230904203746912.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/62c5702fa6a93d3a2ec42a342df0478f.png.webp)

此时串口输出：

```shell
initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done
 \ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \     5.0.1 build Sep 20 2023 22:16:27
 2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init 
bt_init_hci_driver 
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
E: (bt_smp)smp_self_test():5695: smp_self_test start
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
Advertising successfully started
Connected
BAS Notifications enabled
HRS notifications enabled
```

## 数据吞吐例程运行与测试

### 软件包配置

![2023-09-20-22-24-11.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/316f10f5c13ea1636cbc77bf354c23fd.png.webp)

### 运行

数据吞吐例程内部逻辑是将接收到的数据转发回中心设备。主要提供了两个 GATT 服务：write 和 notify。前者用于接收中心设备发来的数据，后者用于向连接的中心设备发送数据。

输入`zephyr`运行Example。

手机端使用 BLE调试宝(类似的BLE APP应该都行)连接设备，开启notify服务：

连续发送数据：

<img src="https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230920/a90d8d13c58ad88f14c4f2185d68736e.jpg.webp" alt="th2" style="zoom:33%;" />
收发数据没有丢包。

串口打印如下：

```shell
initialize rti_board_start:0 done
initialize drv_pm_hw_init:0 done
initialize rt_hw_spi_init:0 done

\ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \     5.0.1 build Sep 20 2023 22:39:47
 2006 - 2022 Copyright by RT-Thread team
do components initialization.
initialize rti_board_end:0 done
initialize stm32l4_hw_lptim_init:0 done
initialize finsh_system_init:0 done
msh >zephyr
zephyr_polling_init 
bt_init_hci_driver 
SPI_init_process device_name: spi10, spi_name: spi1, rate: 1000000, databits: 8, LSB_MSB: 1, Master_Slave: 0, CPOL: 0, CPHA: 1
SPI_init_process cs_pin_num: 1, irq_pin_num: 0
hci_driver_open, SPI_config_finish
I: (bt_hci_core)hci_init():3230: work start.
msh >prepare_event_process, step: 1
prepare_event_process, step: 2
prepare_event_process, step: 3
prepare_event_process, step: 4
prepare_event_process, step: 5
I: (bt_hci_core)hci_init_end():3205: work end.
E: (bt_smp)smp_self_test():5695: smp_self_test start
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3008: Identity: 02:80:e1:00:00:f5 (public)
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3042: HCI: version 5.2 (0x0b) revision 0x1222, manufacturer 0x0030
I: (bt_hci_core)bt_dev_show_info():3044: LMP: version 5.2 (0x0b) subver 0x0015
Bluetooth initialized
throughput_svc_init()
Advertising successfully started
I: (bt_hci_core)bt_sleep_prepare_work():4040: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_prepare_work():4046: end
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_start():4058: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_start():4061: end
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_end():4072: start
I: (bt_hci_core)bt_sleep_wakeup_work_end():4074: end
Connected
```