PSoC 6——專為物聯(lián)網(wǎng)而生的MCU PSoC 6號稱專為物聯(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，各有自己適用的場景。 PSoC 6 BLE Pioneer Kit提供的互聯(lián)技術(shù)是BLE，低功耗毫無壓力，只是聯(lián)網(wǎng)時需要結(jié)合手機、平板等移動終端或者IoT網(wǎng)關(guān)才能實現(xiàn)真正的接入互聯(lián)網(wǎng)，在當(dāng)今的應(yīng)用場景中，也不是大問題。 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，最高運行主頻達150MHz，可實現(xiàn)單指令周期乘法運算，主要完成大量的數(shù)據(jù)處理及計算，在低功耗方面，該內(nèi)核能實現(xiàn)低至22-uA/MHz的功耗；M0 內(nèi)核作為輔助內(nèi)核，最高運行主頻也高達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。雖然也有人稱之為BLE 5.0，不過按照Bluetooth SIG的說法，就是BLE 5，而非5.0。BLE 5是全新的標準，并不只是BLE 4.2的簡單改進。為了讓用戶更好的進行BLE相關(guān)的調(diào)試，PSoC 6 BLE Pioneer Kit套件內(nèi)還提供了一個BLE USB DONGLE，基于BLE 4.2，結(jié)合CySmart程序，可以清楚的了解BLE通信過程中發(fā)生的各種事件。 打開PSoC Creator 4.2，咦，有新狀況。 原來是license過期了，得重新申請一個，沒有l(wèi)icense，就沒法繼續(xù)用設(shè)計工具了。只是這個上面顯示還是PSoC 3! 重新申請一個吧，記得填上自己的EMAIL，否則這個license code會發(fā)到別人家里去了。 用新申請的license code重新激活，現(xiàn)在終于OK了。 Cypress為PSoC 6開發(fā)套件提供了大量的例程，新手可以參考這些例程來入門，老鳥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 這個例程除了使用了BLE功能，也使用了墨水屏來顯示一些指令提示，用來研究用正好。選擇好示例工程后，PSoC 6 Creator會將所有必要的文件復(fù)制到當(dāng)前工作區(qū)里，以獨立的工程形式呈現(xiàn)給用戶。值得稱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)計參考如下 這里包括一個BLE組件，一個GPIO中斷組件，一個MCWDT組件。其中BLE用來實現(xiàn)與其它設(shè)備的BLE通信功能，GPIO中斷組件用來開始BLE廣播，MCWDT組件則用來控制狀態(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)計窗口 General選項卡里設(shè)置的主要內(nèi)容是GAP Role，這里是作為Peripheral，供其它設(shè)備來連接并使用藍牙來控制及讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。 這個選項卡定義服務(wù)及特性，也就是GATT設(shè)置，每個服務(wù)都有自己特定的GUID，這是一個128位的數(shù)值，用來唯一區(qū)分每個服務(wù)及特性，實際上這里定義了3個服務(wù)，即滑動觸摸、RGB三色LED及觸摸按鈕，其中觸摸相關(guān)的信息會使用Notify的方式推送給Central，RGB LED則是用來顯示用戶發(fā)送的命令后實際執(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，大部分使用默認值就好。 看上去很簡單，然而實際上并沒有這么簡單，下面來說說具體設(shè)計自己的BLE通信時至少要注意哪幾個問題。 第一個問題是UUID的選擇，如果是自己設(shè)計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生成UUID。 第二個問題，在設(shè)計具體的服務(wù)和特性時，要根據(jù)實際情況指定服務(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/通知等。另外也要指定屬性值的長度及類型，例如這里的RGB控制屬性就是一個4字節(jié)長度的無符號8位整形數(shù)組。 另外還有一個問題是字節(jié)的順序，即大端還是小端的問題，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了解這個問題。 為什么沒有看到EINK的模塊，這只是一個接口而已，通過代碼來實現(xiàn)了，跟設(shè)計半毛錢關(guān)系也沒有。 接下來生成代碼，編譯，下載到評估套件上，開始體驗BLE。 BLE通信過程是不可見的，所以得借助特定的工具來查看這個通信過程，像NORDIC的nRF Connect之類的就行。前面介紹了，評估套件里包含一個BLE USB DONGLE，可以直接在PC上進行調(diào)試。 將USB DONGLE連接到PC的USB端口，啟動CySmart軟件，該軟件是PSoC 6 Creator的一部分，默認已安裝好了。 CySmart啟動后立即會檢測支持的設(shè)備是否存在，圖中看到已檢測到了USB DONGLE設(shè)備，產(chǎn)品名稱是CySmart BLE 4.2 USB Dongle。 接下來點擊Scan來進行設(shè)備掃描，如下 這里已經(jīng)找到了咱們的設(shè)備，名稱是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)，這部分數(shù)據(jù)里最重要的就設(shè)備名稱，這里可以看到設(shè)備名為”BLE UI”。 按照一般的BLE通信過程，掃描到設(shè)備好，接下來就是連接到設(shè)備，發(fā)現(xiàn)服務(wù)等操作了。 這里連接設(shè)備后的界面，接下來的操作就只有一個：Discover All Attributes，點擊后就會開始查找外設(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服務(wù)分別為CapSense Slider, RGB LED及CapSense Button，每個服務(wù)提供的特性也分別列出來了，選擇其中一個屬性，可以讀取該屬性的值，如果該屬性值是可寫的，也可以對其進行寫入操作。 BLE的特性可以配置為Notify，這樣一旦該值發(fā)生變化，就會及時通知Central。 這是CapSense Slider特性的相關(guān)配置值，該值包括一個0x2902的描述，即Client Characteristic Configuration，對該描述寫入1后，CapSense Slider的值發(fā)生變化，就會通知到Central。 此時手指在CapSense Slider上滑動，檢測到的值就會在CySmart上顯示出來，如下 雖然我們不能直接感知BLE信號的傳輸，通過CySmart軟件，結(jié)合USB DONGLE，整個BLE的通信過程盡在掌控！ 接下來讓我們通過BLE向設(shè)備寫入一個數(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，注意前面的配置過程，一共是4個字節(jié)，其中第一個字節(jié)表示亮度值，后面分別代表RGB的分量值。 這是寫入新值后開發(fā)套件上的實際運行效果。