PSoC 6——專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)而生的MCU PSoC 6號(hào)稱(chēng)專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)而生，自然少不了互聯(lián)與低功耗方面的特性。現(xiàn)有的互聯(lián)技術(shù)中，大多還是以WiFi及BLE為主，我們都知道WiFi是耗電大戶，但是WiFi可以直接接入現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，BLE雖則能實(shí)現(xiàn)低功耗傳輸，但是并不能直接接入現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)中。比較而言，二者各有千秋，各有自己適用的場(chǎng)景。 PSoC 6 BLE Pioneer Kit提供的互聯(lián)技術(shù)是BLE，低功耗毫無(wú)壓力，只是聯(lián)網(wǎng)時(shí)需要結(jié)合手機(jī)、平板等移動(dòng)終端或者IoT網(wǎng)關(guān)才能實(shí)現(xiàn)真正的接入互聯(lián)網(wǎng)，在當(dāng)今的應(yīng)用場(chǎng)景中，也不是大問(wèn)題。 PSoC 6內(nèi)置雙核，包括一顆Cortex-M4內(nèi)核及一顆Cortex-M0 內(nèi)核。M4作為主處理器，最高運(yùn)行主頻達(dá)150MHz，可實(shí)現(xiàn)單指令周期乘法運(yùn)算，主要完成大量的數(shù)據(jù)處理及計(jì)算，在低功耗方面，該內(nèi)核能實(shí)現(xiàn)低至22-uA/MHz的功耗；M0 內(nèi)核作為輔助內(nèi)核，最高運(yùn)行主頻也高達(dá)100MHz，電流消耗低至15?μA/MHz。 BLE并不稀奇，PSoC 6上值得稀罕的東西是該BLE是最新的BLE 5。雖然也有人稱(chēng)之為BLE 5.0，不過(guò)按照Bluetooth SIG的說(shuō)法，就是BLE 5，而非5.0。BLE 5是全新的標(biāo)準(zhǔn)，并不只是BLE 4.2的簡(jiǎn)單改進(jìn)。為了讓用戶更好的進(jìn)行BLE相關(guān)的調(diào)試，PSoC 6 BLE Pioneer Kit套件內(nèi)還提供了一個(gè)BLE USB DONGLE，基于BLE 4.2，結(jié)合CySmart程序，可以清楚的了解BLE通信過(guò)程中發(fā)生的各種事件。 打開(kāi)PSoC Creator 4.2，咦，有新?tīng)顩r。 原來(lái)是license過(guò)期了，得重新申請(qǐng)一個(gè)，沒(méi)有l(wèi)icense，就沒(méi)法繼續(xù)用設(shè)計(jì)工具了。只是這個(gè)上面顯示還是PSoC 3! 重新申請(qǐng)一個(gè)吧，記得填上自己的EMAIL，否則這個(gè)license code會(huì)發(fā)到別人家里去了。 用新申請(qǐng)的license code重新激活，現(xiàn)在終于OK了。 Cypress為PSoC 6開(kāi)發(fā)套件提供了大量的例程，新手可以參考這些例程來(lái)入門(mén)，老鳥(niǎo)們也可以以此為參照，迅速建立自己的產(chǎn)品模型。在PSoC Creator里查找例程，如下 這個(gè)例程除了使用了BLE功能，也使用了墨水屏來(lái)顯示一些指令提示，用來(lái)研究用正好。選擇好示例工程后，PSoC 6 Creator會(huì)將所有必要的文件復(fù)制到當(dāng)前工作區(qū)里，以獨(dú)立的工程形式呈現(xiàn)給用戶。值得稱(chēng)贊的是除了工程文件外，還有完整的PDF文檔供用戶參考。 示例提供的頂層設(shè)計(jì)參考如下 這里包括一個(gè)BLE組件，一個(gè)GPIO中斷組件，一個(gè)MCWDT組件。其中BLE用來(lái)實(shí)現(xiàn)與其它設(shè)備的BLE通信功能，GPIO中斷組件用來(lái)開(kāi)始BLE廣播，MCWDT組件則用來(lái)控制狀態(tài)LED燈，顯示BLE的當(dāng)前工作狀態(tài)。 雙擊BLE組件，彈出BLE設(shè)計(jì)窗口 General選項(xiàng)卡里設(shè)置的主要內(nèi)容是GAP Role，這里是作為Peripheral，供其它設(shè)備來(lái)連接并使用藍(lán)牙來(lái)控制及讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。 這個(gè)選項(xiàng)卡定義服務(wù)及特性，也就是GATT設(shè)置，每個(gè)服務(wù)都有自己特定的GUID，這是一個(gè)128位的數(shù)值，用來(lái)唯一區(qū)分每個(gè)服務(wù)及特性，實(shí)際上這里定義了3個(gè)服務(wù)，即滑動(dòng)觸摸、RGB三色LED及觸摸按鈕，其中觸摸相關(guān)的信息會(huì)使用Notify的方式推送給Central，RGB LED則是用來(lái)顯示用戶發(fā)送的命令后實(shí)際執(zhí)行的效果。 這里設(shè)置的GAP參數(shù)，包括設(shè)備名，廣播參數(shù)的設(shè)置等，大部分使用默認(rèn)值就好。 看上去很簡(jiǎn)單，然而實(shí)際上并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單，下面來(lái)說(shuō)說(shuō)具體設(shè)計(jì)自己的BLE通信時(shí)至少要注意哪幾個(gè)問(wèn)題。 第一個(gè)問(wèn)題是UUID的選擇，如果是自己設(shè)計(jì)BLE服務(wù)，需要使用UUID工具生成自己的UUID值，如果是在LINUX系統(tǒng)下，可以直接使用UUID命令即可，當(dāng)然WINDOWS下也有不少工具軟件可以用來(lái)生成UUID。 第二個(gè)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)具體的服務(wù)和特性時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況指定服務(wù)及特性的一些參數(shù)，如下 例如這里的LED控制部分，需要指定特性的一些屬性，如讀/寫(xiě)/通知等。另外也要指定屬性值的長(zhǎng)度及類(lèi)型，例如這里的RGB控制屬性就是一個(gè)4字節(jié)長(zhǎng)度的無(wú)符號(hào)8位整形數(shù)組。 另外還有一個(gè)問(wèn)題是字節(jié)的順序，即大端還是小端的問(wèn)題，當(dāng)然如果只關(guān)心數(shù)據(jù)的RAW形式，倒是不要花太多的心思來(lái)了解這個(gè)問(wèn)題。 為什么沒(méi)有看到EINK的模塊，這只是一個(gè)接口而已，通過(guò)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)了，跟設(shè)計(jì)半毛錢(qián)關(guān)系也沒(méi)有。 接下來(lái)生成代碼，編譯，下載到評(píng)估套件上，開(kāi)始體驗(yàn)BLE。 BLE通信過(guò)程是不可見(jiàn)的，所以得借助特定的工具來(lái)查看這個(gè)通信過(guò)程，像NORDIC的nRF Connect之類(lèi)的就行。前面介紹了，評(píng)估套件里包含一個(gè)BLE USB DONGLE，可以直接在PC上進(jìn)行調(diào)試。 將USB DONGLE連接到PC的USB端口，啟動(dòng)CySmart軟件，該軟件是PSoC 6 Creator的一部分，默認(rèn)已安裝好了。 CySmart啟動(dòng)后立即會(huì)檢測(cè)支持的設(shè)備是否存在，圖中看到已檢測(cè)到了USB DONGLE設(shè)備，產(chǎn)品名稱(chēng)是CySmart BLE 4.2 USB Dongle。 接下來(lái)點(diǎn)擊Scan來(lái)進(jìn)行設(shè)備掃描，如下 這里已經(jīng)找到了咱們的設(shè)備，名稱(chēng)是BLE UI，另外還有MAC地址、RSSI等信息也都已列出。 如果要查看更詳細(xì)的廣播數(shù)據(jù)信息，可以在右側(cè)的窗口中看到如上圖所示的一些數(shù)據(jù)，一部分是廣播標(biāo)志如發(fā)現(xiàn)模式等信息，另一部分是廣播數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)里最重要的就設(shè)備名稱(chēng)，這里可以看到設(shè)備名為”BLE UI”。 按照一般的BLE通信過(guò)程，掃描到設(shè)備好，接下來(lái)就是連接到設(shè)備，發(fā)現(xiàn)服務(wù)等操作了。 這里連接設(shè)備后的界面，接下來(lái)的操作就只有一個(gè)：Discover All Attributes，點(diǎn)擊后就會(huì)開(kāi)始查找外設(shè)提供的所有屬性，并且以列表的形式提供給用戶查看及操作 該列表最下面的三個(gè)服務(wù)分別為CapSense Slider, RGB LED及CapSense Button，每個(gè)服務(wù)提供的特性也分別列出來(lái)了，選擇其中一個(gè)屬性，可以讀取該屬性的值，如果該屬性值是可寫(xiě)的，也可以對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)入操作。 BLE的特性可以配置為Notify，這樣一旦該值發(fā)生變化，就會(huì)及時(shí)通知Central。 這是CapSense Slider特性的相關(guān)配置值，該值包括一個(gè)0x2902的描述，即Client Characteristic Configuration，對(duì)該描述寫(xiě)入1后，CapSense Slider的值發(fā)生變化，就會(huì)通知到Central。 此時(shí)手指在CapSense Slider上滑動(dòng)，檢測(cè)到的值就會(huì)在CySmart上顯示出來(lái)，如下 雖然我們不能直接感知BLE信號(hào)的傳輸，通過(guò)CySmart軟件，結(jié)合USB DONGLE，整個(gè)BLE的通信過(guò)程盡在掌控！ 接下來(lái)讓我們通過(guò)BLE向設(shè)備寫(xiě)入一個(gè)數(shù)值，控制RGB LED的變化，先選中該特性，在右側(cè)的窗口中寫(xiě)入所圖所示的值。 注意操作步驟，先要選中RGB LED特性，注意前面的配置過(guò)程，一共是4個(gè)字節(jié)，其中第一個(gè)字節(jié)表示亮度值，后面分別代表RGB的分量值。 這是寫(xiě)入新值后開(kāi)發(fā)套件上的實(shí)際運(yùn)行效果。