nordic——long range测试

简介：本案例测试了long range，注意nrf52系列芯片中，部分硬件是不支持CADE的，也就是不支持long range，如nrf52832就不支持long range。同时协议栈也是部分支持，部分不支持，支持的如S140，不支持的如S113.所以在开发前需要把软件和硬件都确定好。

测试条件：

软件：基于nordic的SDK17.1的透传例子（主从机），协议栈选择s140

硬件：nrf52840DK板

下面是支持long range的芯片截图，当然除去下面这些，还有nrf5340也是支持的

在long range的125kbps模式下，最低的灵敏度在-103dBm（1M时为-95dBm）。

一、从机程序修改

这里涉及到广播态和连接态两种状态。就是保证广播是long range，链接也是long range。

把普通的BLE广播修改为long range广播，主要对从机广播包的机构和参数设置进行

1.1、加入广播数据包定义

使用ble_gap_adv_data_t结构定义一个全局的广播数据变量，注意在long range中是不能有回复包的，所以在定义时要给广播回复包的数据指针设置为NULL，长度设置为零，即如代码（直接加到main.c中）：

static ble_gap_adv_data_t m_adv_data =

{

.adv_data =

{

.p_data = m_enc_advdata,

.len    = BLE_GAP_ADV_SET_DATA_SIZE_MAX

},

.scan_rsp_data =/*对于应答包，在long range（即PHY）下是不能设置的，必须保持为空*/

{

.p_data = NULL,

.len    = 0

}

};

1.2、广播初始化参数修改

修改advertising_init（）函数修改配置如下，可以直接复制替换advertising_init函数

static void advertising_init(void)
{
    uint32_t               err_code;
    ble_advertising_init_t init;
		ble_gap_adv_params_t adv_params;

    memset(&init, 0, sizeof(init));

    init.advdata.name_type          = BLE_ADVDATA_FULL_NAME;
    init.advdata.include_appearance = false;
    init.advdata.flags              = BLE_GAP_ADV_FLAGS_LE_ONLY_LIMITED_DISC_MODE;
#ifndef long_range
    init.srdata.uuids_complete.uuid_cnt = sizeof(m_adv_uuids) / sizeof(m_adv_uuids[0]);
    init.srdata.uuids_complete.p_uuids  = m_adv_uuids;
	#else
		init.advdata.uuids_complete.uuid_cnt = sizeof(m_adv_uuids) / sizeof(m_adv_uuids[0]);
    init.advdata.uuids_complete.p_uuids  = m_adv_uuids;
#endif
    init.config.ble_adv_fast_enabled  = true;
    init.config.ble_adv_fast_interval = APP_ADV_INTERVAL;
    init.config.ble_adv_fast_timeout  = APP_ADV_DURATION;
    init.evt_handler = on_adv_evt;
/*开始定义long range的参数*/
#ifdef long_range
		init.config.ble_adv_extended_enabled =1;
		init.config.ble_adv_primary_phy		= BLE_GAP_PHY_CODED;
		init.config.ble_adv_secondary_phy	=	BLE_GAP_PHY_CODED;

		memset(&adv_params,0,sizeof(adv_params));

		adv_params.properties.type	=  BLE_GAP_ADV_TYPE_EXTENDED_CONNECTABLE_NONSCANNABLE_UNDIRECTED;

		adv_params.p_peer_addr   = NULL;								//对端设备地址（无）
		adv_params.filter_policy = BLE_GAP_ADV_FP_ANY;	//扫描策略，现为响应任意设备请求与连接
    adv_params.interval      = APP_ADV_INTERVAL;
		adv_params.duration			 = APP_ADV_DURATION;

		adv_params.primary_phy		= BLE_GAP_PHY_CODED;
		adv_params.secondary_phy	=	BLE_GAP_PHY_CODED;
		adv_params.scan_req_notification = 1;//允许扫描通知

		m_advertising.adv_params	= adv_params;	

		m_advertising.adv_mode_current = BLE_ADV_MODE_IDLE;
		m_advertising.adv_modes_config	= init.config;
		m_advertising.conn_cfg_tag			= BLE_CONN_CFG_TAG_DEFAULT;
		m_advertising.evt_handler				= init.evt_handler;
		m_advertising.current_slave_link_conn_handle	=  BLE_CONN_HANDLE_INVALID;
		m_advertising.p_adv_data				= &m_advertising.adv_data;

		memset(&m_advertising.peer_address, 0, sizeof(m_advertising.peer_address));

		m_advertising.adv_handle = BLE_GAP_ADV_SET_HANDLE_NOT_SET;
		m_advertising.adv_data.adv_data.p_data = m_advertising.enc_advdata[0];
		m_advertising.adv_data.adv_data.len			= adv_set_data_size_max_get(&m_advertising);

		err_code = ble_advdata_encode(&init.advdata, m_advertising.enc_advdata[0], &m_advertising.adv_data.adv_data.len);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

	/*
			参数1：指向一个空的对端设备的句柄，便于在发现对端设备后可以把其句柄给到这个指针，可以理解为初始化
			参数2：广播的数据，要放入广播的数据，如果使用NULL，则表示没有任何数据,这里没有设置，会给的m_advertising的广播数据部分在后面的广播开始函数中再次进行设置，
						主要是为了兼容，是的修改最少
			参数3：广播的设置参数，如果应用需要在广播期间去更改 广播数据 ，那么这个时候必须设置为NULL
	*/
		err_code = sd_ble_gap_adv_set_configure(&m_advertising.adv_handle, NULL, &m_advertising.adv_params);
		APP_ERROR_CHECK(err_code);
		/*这一定要设置，否则会导致官方默认驱动检查 m_advertising.initialized的时候没有报错*/
		m_advertising.initialized = true;
#endif	

    ble_advertising_conn_cfg_tag_set(&m_advertising, APP_BLE_CONN_CFG_TAG);
}

BLE_GAP_PHY_CODED就表示使用125K或者500K的信道，由此牺牲速度的情况下达到远距离传输的需求。

以上修改完成，我们即完成了对从机程序的修改，编译下载即可。

1.3、修改结果确定：

使用带有拓展广播扫描功能的手机，安装nrf connect app后，使用名字过滤后可以看到我们的lonog range广播，特别注意，有些手机不支持拓展广播，可能无法找到：

点击RAW后可以看到详细信息，然后可以看到，广播包为拓展广播，PHY为LE coded，说明主机修改成功。

点击连接，然后点击右边3个竖着的点，在点击读取 PHY（read PHY），在右向滑动窗口到log显示界面，确定连接是否也是coded，

在log界面可以看到连接的TX和RX同样为code，说明我们修改没有问题，可以进行long range的通讯：

二、主机程序修改

主机程序是基于ble_app_uart_c的s140例程进行修改。

1、改变原本的过滤策略

这一步主要是让我们可以精确的找到我们的设备，不修改也可以，

1.1、修改sdk_config

打开工程的sdk_config.h然后找到截图出，按照截图的方式修改，添加使用mac地址过滤：

1.2、程序修改

修改完毕后，我们需要加入我们从机设备的MAC地址

static ble_gap_addr_t const my_mac=
{
    .addr_type  =   BLE_GAP_ADDR_TYPE_RANDOM_STATIC,
    .addr               ={0x51,0xAE,0x8D,0xC2,0xF4,0xC6}
};

然后再scan_init（）函数中修改UUID过滤策略为MAC地址过滤策略：MAC地址过滤策略代码如下：

    err_code = nrf_ble_scan_init(&m_scan, &init_scan, scan_evt_handler);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

    err_code = nrf_ble_scan_filter_set(&m_scan, SCAN_ADDR_FILTER, &my_mac.addr);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

    err_code = nrf_ble_scan_filters_enable(&m_scan, NRF_BLE_SCAN_ADDR_FILTER, false);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

2、改变原本的扫描方式

这一步关系着是否可以扫描到long range广播，我们需要定义一个ble_gap_scan_params_t类型的变量，具体的设置如下：

//其中几个宏定义如下：

#define SCAN_INTERVAL           0x00A0       /**< Determines scan interval in units of 0.625 millisecond. */

#define SCAN_WINDOW             0x0050   /**< Determines scan window in units of 0.625 millisecond. */

#define SCAN_TIMEOUT            0x0000       /**< Timout when scanning. 0x0000 disables timeout. */

static ble_gap_scan_params_t m_scan_params=
{
　　.extended       = 1,
    .active        = 0x01,
    .interval      = SCAN_INTERVAL,
    .window        = SCAN_WINDOW,
    .timeout       = 0x0000, // No timeout.
    .scan_phys     = BLE_GAP_PHY_CODED,
    .filter_policy = BLE_GAP_SCAN_FP_ACCEPT_ALL,
};

对于扫描来说一下两个参数必须如此才可以扫描到long range广播，注意设置好。

.scan_phys     = BLE_GAP_PHY_CODED,

.extended       = 1,//开启拓展的意思

在增加一个扫描buffer给蓝牙协议栈存数据，不然会报内存不足的错误，如下定义即可，

static ble_data_t m_scan_buffer =

{

m_scan_buffer_data,

BLE_GAP_SCAN_BUFFER_EXTENDED_MIN

};

然后需要把以上两个参数都在scan_init（）中进行初始化，两个参数分别赋值如下

m_scan.scan_params= m_scan_params;

m_scan.scan_buffer=m_scan_buffer;：

然后再次把以上两个参数赋值给扫描实例，在scan_start（）中修改

m_scan.scan_params= m_scan_params;

m_scan.scan_buffer=m_scan_buffer;

修改完成后如图所示：

以上完成了修改，编译下载即可

三、总结

完成以上修改了，主从机板子即可扫描对方，并且广播方式是long range，可以通过RTT可以看到主机扫描的从机设备MAC，即为我们前设置的从机MAC地址。