BSAL （Bluetooth Stack Abstract Layer）软件包是由 RT-Thread 针对不同 蓝牙协议栈接口实现的，目前支持的 协议栈有：nimble，realtek 等协议栈。
本文将参考 bsal 的 bas profile，ble_bas_only_app，nimble 的 hrs sample ，blehr实现 bsal 层的 HRS。
还需要手机安装 nrf_connect，抓包分析辅助开发，参考。
整体分开两个 .c 文件和一个 .h 文件：profile 文件（bsal_srv_hrs.c，bsal_srv_hrs.h）和 app （ble_hrs_app.c）文件。
实现 HRS 要做的事情其实不多：
-
**profile 文件中需要：**①构造 profile；②实现 profile_callback 函数；③实现发送数据函数；
-
**app 文件中需要：**①初始化协议栈并注册 profile，②实现协议栈 callback函数，③实现应用层上的 app_profile_callback 函数
参考SPEC：
由此可见，前两项是强制要求有的特性，后两项是可选的。
static const struct ble_gatt_svc_def gatt_svr_svcs[] = {
{
/* Service: Heart-rate */
.type = BLE_GATT_SVC_TYPE_PRIMARY,
.uuid = BLE_UUID16_DECLARE(GATT_HRS_UUID),
.characteristics = (struct ble_gatt_chr_def[]) { {
/* Characteristic: Heart-rate measurement */
.uuid = BLE_UUID16_DECLARE(GATT_HRS_MEASUREMENT_UUID),
.access_cb = gatt_svr_chr_access_heart_rate,
.val_handle = &hrs_hrm_handle,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_NOTIFY,
}, {
/* Characteristic: Body sensor location */
.uuid = BLE_UUID16_DECLARE(GATT_HRS_BODY_SENSOR_LOC_UUID),
.access_cb = gatt_svr_chr_access_heart_rate,
.flags = BLE_GATT_CHR_F_READ,
}, {
0, /* No more characteristics in this service */
}, }
}该 sample 中，添加了心率测量和传感器位置两个特性，其中心率测量特性是通知型的，传感器位置特性是可读型的。这似乎和 SPEC 有出（即便是 nrodic 官方 sample 也没有客户端特性配置描述符这个特性），但我们还是按照这个 sample 来。
首先，我们复制 bas profile 中 bsal_le_bas_svr_init 函数，以此函数为模板，修改成 HRS 的 profile，也就是将其中的 .type, .uuid, .characteristics, .properties, .permission 等等参数，参考 SPEC 和 nimble 修改成 HRS 的参数：
void bsal_le_hrs_svr_init(void *stack_ptr, void *app_callback)
{
struct bsal_gatt_app_srv_def ble_svc_hrs_defs[] =
{
{
/*** Heart Rate Service. */
.type = BSAL_GATT_UUID_PRIMARY_SERVICE,
.uuid = BSAL_UUID16_DECLARE(GATT_UUID_HEART_RATE),
.characteristics = (bsal_gatt_chr_def_t[])
{
{
/*** Heart Rate Measurement characteristic */
.uuid = BSAL_UUID16_DECLARE(GATT_UUID_HRS_MEASUREMENT),
.properties = BSAL_ATT_P_NOTIFY,
.val_handle = &hrs_hrm_handle,
.permission = BSAL_GATT_PERM_READ_NONE,
.value_length = 1,
},
{
/*** Body Sensor Location characteristic */
.uuid = BSAL_UUID16_DECLARE(GATT_UUID_CHAR_BODY_SENSOR_LOCATION),
.properties = BSAL_ATT_P_READ,
.val_handle = &hrs_hrm_handle,
.permission = BSAL_GATT_PERM_READ_NONE,
.value_length = 1,
},
{
0, /* No more characteristics in this service. */
}
},
},
{
0, /* No more services. */
},
};
bsal_stack_le_srv_reg_func(stack_ptr, &ble_svc_hrs_defs, (P_SRV_GENERAL_CB *)hrs_profile_callback);
pfn_bas_cb = (P_SRV_GENERAL_CB)app_callback;
}各参数的宏定义在 bsal_sig.h 中找到，并在 bsal_srv_hrs.h 文件中再定义一次：
#define GATT_UUID_HEART_RATE BSAL_GATT_SERVICE_HEART_RATE
#define GATT_UUID_HRS_MEASUREMENT BSAL_UUID_CHAR_HEART_RATE_MEASUREMENT
#define GATT_UUID_CHAR_BODY_SENSOR_LOCATION BSAL_UUID_CHAR_BODY_SENSOR_LOCATION同样，我们复制 bas profile 中 profile_callback 函数，以此为模板修改成 HRS 的profile_callback 函数。
HRS 中，我们要处理三种 msg_type：读，写（因为参考的 nimble sample 没有写，所以可以不处理）和 CCCD 更新。
- **读类型：**当一个服务中有多个可读特性时，需要判断本次读的特性是哪一个。我们的 HRS 则需要判断是否为“传感器位置”这个特性，若是则发送传感器位置数据。
- **写类型：**同理，需要做判断。但我 HRS 没有需要写的特性，因此不做处理。
- **CCCD更新类型：**同理，需要判断是哪个特性需要更新 CCCD。我们的 HRS 则需要判断是否为“心率测量”这个特性。
static uint8_t body_sens_loc = BODY_SENSOR_LOCATION_CHEST;
static P_SRV_GENERAL_CB pfn_bas_cb = NULL;
static void hrs_profile_callback(void *p)
{
bsal_callbak_data_t *p_param = (bsal_callbak_data_t *)p;
bool is_app_cb = false;
if (p_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_READ_CHAR_VALUE)
{
if (GATT_SVC_BODY_SENSOR_LOCATION_READ_INDEX == p_param->off_handle)
{
is_app_cb = true;
bsal_srv_write_data(p_param->stack_ptr, p_param->start_handle, p_param->off_handle, sizeof(uint8_t), &body_sens_loc);
}
}
else if (p_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_WRITE_CHAR_VALUE)
{
is_app_cb = true;
}
else if (p_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_INDIFICATION_NOTIFICATION)
{
if (GATT_SVC_HRS_MEASUREMENT_CHAR_CCCD_INDEX == p_param->off_handle)
{
if (p_param->length == 2)
{
is_app_cb = true;
}
}
}
if (is_app_cb && (pfn_bas_cb != NULL))
{
pfn_bas_cb(p_param);
}
}其中，判断所需要的几个宏定义，在 bsal_srv_hrs.h 中定义：
#define GATT_SVC_BODY_SENSOR_LOCATION_READ_INDEX 5
#define GATT_SVC_HRS_MEASUREMENT_CHAR_INDEX 2
#define GATT_SVC_HRS_MEASUREMENT_CHAR_CCCD_INDEX 3这几个 index 实际是指各特性在 HRS 中的偏移量，这个可以通过抓包 nimble sample 看到，比如“传感器位置”这个特性的 handle 为6，则偏移量为5（handle - start handle）。
还有一个传感器位置的宏定义，在bsal_srv_hrs.h 中定义：
#define BODY_SENSOR_LOCATION_CHEST 0x01bas 中也有类似需要发送通知型特性的数据的函数，我们复制过来作为模板。
因为这条函数的功能是通过协议栈向设备发送心率测量数值，所以这条函数的入口参数需要有协议栈指针（void *stack_ptr），连接设备的 id（uint16_t conn_id） 和需要发送的数值（uint8_t *hr_measurement）。
因为协议栈中可能会有多个 Service，所以我们要查找到 HRS 在协议栈中的位置（start_handle）；同理，HRS 中有许多不同的特性，我们要选择心率测量这个特性，即找到特性在 HRS 中的偏移量（index宏定义）；最后根据 HRS 在协议栈中的位置（start_handle），和心率测量特性在 HRS 中的偏移量（index宏定义），向连接的设备（conn_id），发送数值（hr_measurement）：
void bsal_hrs_send_notify_level(void *stack_ptr, uint16_t conn_id, uint8_t *hr_measurement)
{
bsal_uuid_any_t uuid_srv;
uuid_srv.u_type = 16;
uuid_srv.u16.value = GATT_UUID_HEART_RATE;
uint16_t start_handle = bsal_srv_get_start_handle(stack_ptr, uuid_srv);
bsal_srv_send_notify_data(stack_ptr, conn_id, start_handle, GATT_SVC_HRS_MEASUREMENT_CHAR_INDEX, sizeof(hr_measurement), hr_measurement);
}将 app 需要用到的两条函数加进去：
void bsal_le_hrs_svr_init(void *stack_ptr, void *app_callback);
void bsal_hrs_send_notify_level(void *stack_ptr, uint16_t conn_id, uint8_t *hr_measurement);在此之前先实现一条 loop 函数，这条函数是用来不断修改心率测量数据，并发送心率测量数据的。
根据SPEC，心率测量数据有四个数据，一个 flag 数据，一个心率数据，一个能量消耗数据和一个 RR间隔。从心率测量的功能上来看，前两个数据是必须要的。
其中，flag 数据包含了：
- 心率值格式位：第0位为0，则表示以 uint8 格式发送心率数值；第0位为1，则表示以 uint16 格式发送心率数值。
- 传感器接触状态位：第2位为0，则表示不支持传感器状态测量，为1则表示支持；若支持，则第1位为0时，表示传感器未接触或接触不良，为1时，表示传感器接触正常。
- 能量消耗状态位：第3位（略）
- RR间隔位：（略）（主要是SPEC没讲清楚是哪一位）
综上，我们要发送的数据由两个 uint8 组成：一个 flag 和一个心率数据，flag 设置为 0x06（即支持触点状态测量且传感器接触正常）：
static void bsal_ble_loop(void *p_param)
{
static uint8_t hrm[2];
hrm[0] = 0x06;
uint8_t heart_rate = 90;
while (1)
{
bsal_osif_delay(1000);
bsal_osif_printf_info("====hello world===%d=\r\n", heart_rate_flag);
if (heart_rate_flag == 1)
{
if (heart_rate <= 120)
{
heart_rate++;
}
else
{
heart_rate = 90;
}
hrm[1] = heart_rate;
bsal_hrs_send_notify_level(bsal_stack_ptr, bsal_app_conn_handle, hrm);
}
}
}然后编写初始化协议栈函数，ble_bas_only_app里的初始化函数复制过来当模板用，只需要将其中 bas 相关的内容改成 hrs 的即可：
int bsal_hrs_app(void)
{
void *stack_ptr = bsal_find_stack_ptr(BSAL_STACK_NAME);
if (stack_ptr == NULL)
{
//print error;
return 1;
}
void *bsal_test_app_task;
//set iocapability
bsal_stack_ptr = stack_ptr;
//1. init stack
bsal_stack_init(stack_ptr, bsal_app_all_callback); // init param not start stack
// set device name
char *device_name = "ble_rtt_hrs";
bsal_set_device_name(stack_ptr, strlen(device_name), (uint8_t *)device_name);
//2. bond type
bsal_set_device_le_bond_type(stack_ptr, false, BSAL_NO_INPUT, BSAL_NO_OUTPUT, BSAL_GAP_AUTHEN_BIT_NO_BONDING, false);
//set the bond flag
//3. service begin
bsal_stack_le_srv_begin(stack_ptr, 1, bsal_app_profile_callback); //will add 1 service
//4. brs_init
bsal_le_hrs_svr_init(stack_ptr, bsal_app_profile_callback); //add heart rate servcie
//5. srv_end
bsal_stack_le_srv_end(stack_ptr); //end srv add
//start stack
bsal_stack_startup(stack_ptr); //start she
bsal_test_app_task = rt_thread_create("bsal_app", bsal_ble_loop, NULL, 2 * 256, 5, 10);
if (bsal_test_app_task != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(bsal_test_app_task);
}
return 0;
}
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(bsal_hrs_app, bsal_hrs_app, "bluetoooth heart rate sample");协议栈初始化完成后会进入回调函数，可以在回调函数里面开始打广播，但第一次打广播之前需要初始化一个32字节的数据包，因此在回调函数前写一个初始化数据包函数。
同样，此函数在ble_bas_only_app中有，复制过来用就行了：
static void bsa_app_set_adv_data(void *stack_ptr)
{
uint8_t tmp_data[32] = {0} ; //must be zero
bsal_le_adv_data_add_flag(tmp_data, BSAL_GAP_ADTYPE_FLAGS_LIMITED | BSAL_GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED);
char *adv_name = (char *)bsal_get_device_name(stack_ptr);
bsal_adv_data_add_name(tmp_data, strlen(adv_name), adv_name);
bsal_set_le_adv_data_user(stack_ptr, tmp_data);
}回调函数中，我们要对触发回调函数的事件进行判断，之前写的bas_sample分析文档中有相关内容，不再作过多阐述。
回调函数与 bas 的基本一样，因此复制过来，只需要将 bas 相关的内容换成 hrs 即可：
static void bsal_app_all_callback(void *stack_ptr, uint8_t cb_layer, uint16_t cb_sub_event, uint8_t value_length, void *value)
{
T_BSAL_GAP_MSG_DATA *bsal_gap_msg_data = (T_BSAL_GAP_MSG_DATA *)value;
uint8_t bd_addr[6];
switch (cb_layer)
{
case BSAL_CB_LAYER_GAP:
switch (cb_sub_event)
{
case BSAL_CB_STACK_READY:
//get mac address
bsal_osif_printf_info("============stack ready===========\r\n");
bsa_app_set_adv_data(stack_ptr);
bsal_stack_start_adv(stack_ptr);
break;
case BSAL_CB_CONNECT_STATUS:
bsal_osif_printf_info("============stack connect id %d===========\r\n", bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.conn_id);
if (bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.new_state == BSAL_GAP_CONN_STATE_CONNECTED)
{
bsal_app_conn_handle = bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.conn_id;
}
else if (bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.new_state == BSAL_GAP_CONN_STATE_DISCONNECTED)
{
bsal_stack_start_adv(stack_ptr);
heart_rate_flag = 0;
}
bsal_osif_printf_info("BSAL: conn_id %d old_state %d new_state %d, disc_cause 0x%x",
bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.conn_id, gap_conn_state, bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.new_state, bsal_gap_msg_data->gap_conn_state_change.disc_cause);
break;
default:
break;
}
if (cb_sub_event == BSAL_CB_STACK_READY)
{
//stack ready
}
break;
case BSAL_CB_LAYER_GATT_PROFILE:
switch (cb_sub_event)
{
//save the service start_handle
//case uuid profile save start_handle
//case SRV_CALLBACK66
//save the identity
}
break;
case BSAL_CB_LAYER_SM:
break;
case BSAL_CB_LAYER_COMMON:
//connected save the connect id
break;
case BSAL_CB_LAYER_UNKNOWN:
break;
default:
break;
}
}这条函数在初始化协议栈时，作为入口参数填入了 HRS 初始化函数里：
bsal_le_hrs_svr_init(stack_ptr, bsal_app_profile_callback);在构造 profile 时，成为了一个 profile_callback 回调函数的二级回调函数（这里 app_callback 就是 app_profile_callback 函数）：
pfn_bas_cb = (P_SRV_GENERAL_CB)app_callback;然后在 profile_callback 函数的最后被调用：
if (is_app_cb && (pfn_bas_cb != NULL))
{
pfn_bas_cb(p_param);
}也就是说，Service 主要功能在回调函数里实现之后，最后再调用这条函数。因此，也需要像 profile_callback 一样去做一些判断。
这条函数更多是为了 app 服务的，因此我们在这里对 CCCD 更新事件进行记录。同样也是复制 bas 里的这条函数，改一下相关参数即可：
static void bsal_app_profile_callback(void *p)
{
bsal_callbak_data_t *bsal_param = (bsal_callbak_data_t *)p;
if (bsal_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_READ_CHAR_VALUE)
{
bsal_osif_printf_info("========callback read from %x====%x=======\r\n", bsal_param->off_handle, bsal_param->srv_uuid.u16.value);
}
else if (bsal_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_INDIFICATION_NOTIFICATION)
{
uint16_t cccbits = bsal_param->value;
bsal_osif_printf_info("======callback notify from %x===data cccd %x====%x=====\r\n", bsal_param->off_handle, cccbits, bsal_param->srv_uuid.u16.value);
if (bsal_param->srv_uuid.u16.value == GATT_UUID_HEART_RATE)//heart_rate_uuid
{
if (cccbits & BSAL_GATT_CCC_NOTIFY)
{
bsal_osif_printf_info("=========NOTIFY ENABLE from %x===data cccd %x====%x=====\r\n", bsal_param->off_handle, cccbits, bsal_param->srv_uuid.u16.value);
heart_rate_flag = 1;
}
else
{
bsal_osif_printf_info("========NOTIFY DISABLE from %x===data cccd %x====%x=====\r\n", bsal_param->off_handle, cccbits, bsal_param->srv_uuid.u16.value);
heart_rate_flag = 0;
}
}
}
else if (bsal_param->msg_type == BSAL_CALLBACK_TYPE_WRITE_CHAR_VALUE)
{
bsal_osif_printf_info("\r\n BSAL: THE DATA IS :%s\r\n", bsal_param->data);
}
}本文介绍的实际上是一个基于现有案例移植到 bsal 的过程。整个过程其实一直在找相关参数，并配置，所以移植难度并不高。参照此过程，我们可以将更多 Service 移植到 bsal。有了 bsal 层，使得 app 更具有通用性、可移植性。