TI BLE協議棧軟體架構分析

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看原始碼的時候，一般都是從整個代碼的入口處開始，TI  BLE 協議棧源碼也不例外。它的入口main()函數就是整個程式的入口，由系統上電時自動調用。

 

它主要做了以下幾件事情：

（一）底層硬體初始化配置

（二）建立任務並初始化任務配置

（三）檢測並執行有效任務事件

 

Main() 函數源碼如下：

一：底層硬體初始化設定

75行，設定系統時鐘，使能記憶體緩衝功能。

78行，關中斷，剛啟動時，系統運行不穩定，一般會首先關中斷。

81行，硬體相關的I/O 口配置。

84行，初始化mcu 內部的flash。

92行，開中斷，當系統運行到這裡的時候，狀態已經很穩定，可以將中斷開啟。

95行，I/O功能配置，及設定按鍵回呼函數指標。

98行，配置省電模式。

 

二：建立任務並初始化任務配置

89行，最主要的功能就是給建立所有的任務。

 

三：檢測並執行有效任務事件

 

102行，此函數是整個程式啟動並執行核心，一旦進入，就迴圈執行所有的任務，永遠不會結束。

 

 

 

下面分別列出這3個部分的主要原始碼，並以按鍵KEY的配置為線索進行分析：

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一：底層硬體初始化設定

a.        HalDriverInit() 主要是硬體抽象層初始化，配置PIN腳的工作模式。

比如ADC，UART，KEY，LCD等。

147行，HalKeyInit()是按鍵I/O配置，下面以此舉例說明：

211-223行，將相應的PIN配置為GPIO，輸入模式。

226行，初始化按鍵回呼函數指標pHalKeyProcessFunction為NULL。

此回呼函數在程式中的作用是，當driver層檢測到按鍵中斷後，只需要調用回呼函數指標即可，至於函數執行什麼功能則完全由使用者層自己決定，這樣的做的好處是將使用者層與driver層分離，提高代碼的模組化及可操作特性。

 

b.        InitBoard( OB_READY )，配置KEY  GPIO的中斷功能

126行，HalKeyConfig( OnboardKeyIntEnable, OnBoard_KeyCallback)此函數中配置中斷使能，設定按鍵回呼函數指標pHalKeyProcessFunction為OnBoard_KeyCallback。

OnBoard_KeyCallback()裡面會繼續調用函數OnBoard_SendKeys(),其功能是發送按鍵message給相應的任務。

 

硬體設定好後，只能說明硬體具備完成相應功能的條件，但是如何讓它的功能實現，那就需要建立相應的應用程式來讓硬體工作起來，這個程式就叫task，那task是如何建立的呢？

 

下面接著分析，如何建立task。

 

二：建立任務並初始化任務配置

 

前面講過主函數main()89行osal_init_system(),主要功能是初始化系統設定，其中最重要的一個功能就是建立task，下面是建立task的原始碼

 

122行，申請tasksEvents記憶體空間

123行，清零tasksEvents記憶體空間

126行，鏈路層task初始化

129行，硬體抽象層task初始化

132行，主機控制介面層task初始化

141行，邏輯鏈路控制及自適應協議層task初始化

144-156行，通用屬性設定檔層task初始化

150行，安全管理層task初始化

159行，客戶應用程式層task初始化

 

每個task 初始化時都會分配一個taskID，而且是從0 遞增。

以Hal_Init(taskID++ )為例，從上面代碼可以看出來，硬體抽象層的taskID值是1

 

92行，將task_id形參賦值給Hal_TaskID，故初始化後Hal_TaskID等於1

由於Hal_TaskID是定義為一個全域變數，因此，整個程式中，只要是與Hal_TaskID有關係的事情，都會交給Hal 層的task處理。

 

同樣的道理，SimpleBLECentral_Init(taskID++)中會定義一個simpleBLETaskId，那麼所有與simpleBLETaskId有關係的事情，也都會交給應用程式層任務函數處理。

 

 

那各層的任務函數是在哪裡定義的呢？

在OSAL_simpleBLECentral.c檔案中，定義了一個函數指標數組如下：

87行，Hal_ProcessEvent即為Hal層的任務處理函數指標，它是數組的第2個元素tasksArr[1]，也就是說如果程式中要調用Hal層任務，直接寫語句“tasksArr[1]()；”

函數Hal_ProcessEvent()就會被執行了。

 

Task雖然被建立好了，但是task是要執行我們給它規定的功能的，那它是在哪裡執行的呢？

接下來詳細分析task 的執行的問題。

 

 

 

 

三：檢測並執行有效任務事件

 

系統中task 的執行，是由事件(evnet)來驅動的，程式會迴圈檢測所有的task，如果發現某個task有新的event未被處理，那麼這個task就會被調用。

 

osal_start_system()是整個程式的核心，裡面是一個for死迴圈，不停調用函數osal_run_system()，它的實際功能就是不停檢測是否有event產生，如果有event，就執行對應的task，請看源碼：

1105行，定時器查詢函數，它會檢查所有的定時器，如果某個定時時間到達，就將相應的event 加入到tasksEvents[task_id]，這裡task_id的值是添加定時器時設定好的，具體請看osal_set_event()函數代碼。

1110-1115行，檢查所有任務，是否有需要執行的event發生，並記錄這個event的索引idx。

1117行，taskCnt 是系統添加的任務個數，也就是tasksArr[]數組中元素的個數。

1123行，儲存當前任務的將要執行的所有event。

1124行，清除當前任務的所有event。

1127行，儲存當前任務的idx，供系統自己使用。

1128行，根據當前任務索引idx，在指標數組tasksArr[]中定址當前任務的函數指標，調用當前任務函數，處理其中一個event，處理完畢後，返回還未處理的event。

1132行，將未處理的event恢複給當前任務事件變數儲存，等待下一次再處理，直至處理問所有的event。

 

 

 

總結：

 

本節只是講解了協議棧的主體架構，協議棧只是一個基礎平台，在不同的方案中，就有不同的應用功能，相應的就必須為應用添加不同的task來實現實際的功能。

 

通過本節講解，添加一個task的基本步驟如下：

1.        在HAL層配置任務要用到的I/O 的屬性（如果不涉及I/O操作，則可省略此步驟）

2.        在數組tasksArr[]中新增工作（task）處理函數

3.        在函數osalInitTasks()中初始化任務task

 

根據上面的步驟我們可以很容易建立一個task。但是，如果程式中沒有產生task的事件(event)，task永遠都不會運行。

 

這就有一個新的問題：event在什麼情況下產生？它又是如何產生？

我們將在【事件和訊息工作機制】一節中詳細分解。