本文从功能需求的角度分析一般蓝牙BLE单芯片的应用框架（SDK Framework）的接口设计过程，并以TI CC2541为例说明BLE的应用开发方法。
一、应用框架（Framework）
我们熟知的Framework包含Android Framework、Linux QT、Windows MFC。应用框架抽象并封装实现了一般应用场景的需求，完毕应用开发的80%，剩下的20%则以回调（callback）和接口的方式供应用开发者调用以完毕详细的需求。
一般Framework完毕的工作包含：任务分发、消息通信和UI等。比如以上三种框架所属的IDE都能够实现所见即所得的UI可视化编程，框架完毕了UI控件的大部分工作。而开发者仅仅须要完毕UI控件的消息处理逻辑就可以。如点击了这个button后怎样进行响应等。
二、 蓝牙BLE的应用需求
我们都知道BLE是为了实现连接后的通信传输和控制。
BLE设计的初衷是为了完毕少数据量的通信，側重于通信控制。所以我们能够理解BLE的协议栈包含两大组成部分：一个是蓝牙连接；还有一个是通信控制。前者即相应GAP（General Access Profile）。后者相应GATT（General Attribute Profile）。Profile在蓝牙术语里面相应于特定的应用场景协议。
三、 蓝牙BLE的应用需求分析
我们分别对连接和通信控制进行分析。这里以蓝牙设备Peripheral角色进行分析，简单理解即是从设备。
手机APP所用的蓝牙一般充当central角色，即主设备。
1. 连接
连接部分。蓝牙外设要完毕的功能包含：
1） 蓝牙外设要被发现，其必须要进行广播
2） 在主设备扫描时要给出扫描响应。这时蓝牙设备还是处于广播状态。
3） 主设备发起连接时，其能够要求password配对，而也能够选择无需password验证。
4） 主设备发起连接过程的握手，接受连接。
5） 蓝牙外设连接成功后才会开启通信服务。
2. 通信控制
1） 蓝牙外设在连接后通过GATT来提供服务发现（service discover），这样主设备能够从中获取蓝牙外设提供的各种服务profile。
2） 主设备在获取蓝牙外设服务后，会对GATT profile的各种特征字（characteristics）进行读写传输控制。
3） 特征字主要包含write、read、notify和indicate等主要通信方式。对于蓝牙外设的write特征字。主设备（如手机）能够进行写操作；对于read，主设备则能够从中读取信息；write和read对于蓝牙外设来说。其属于被动控制，即蓝牙外设被动接受主控制的通信控制。而notify和indicate则是蓝牙外设主动向主设备数据传输，前提是主设备要预先订阅相应的characteristics的信息更新。Notify数据后，主设备不须要应答响应。而indicate则须要应答响应。
四、 蓝牙BLE的应用框架（framework）设计
我们之前已经分析过，framework应该完毕应用开发的80%工作。即基本完毕了常见的应用需求。剩下20%则是由各个详细应用的详细场景需求来决定的。比如，蓝牙底层连接时怎么握手，咱们应用开发者不须要关心吧。GATT的characteristics value值的通信过程。我们不要关心吧。当蓝牙外设有新的数据要传输给主设备时，仅仅须要调用notify或者indicate接口就能够了，至于底层怎么实现，那是协议栈开发者的工作。
OK，咱们依据第三部分的需求分析来找出应用开发者所关心的20%工作任务。换句话来说，剩下的80%工作量即是蓝牙应用框架Framework所要完毕的任务。
一般蓝牙单芯片都会给用户提供SDK进行开发，其里面已经实现framework了。我们应用开发者应当重点关注这20%的任务。
1. 连接
1） 对于广播来说，不同的应用须要广播的信息并不一样。如ibeacon和微信airsync协议的广播数据格式要求是不一样的。
所以。framework应该提供给用户一个自己定义广播数据的接口。
2） 同理，framework应该提供给用户一个自己定义扫描响应数据的接口。
3） 对于password配对过程，常见的做法是framework给应用开发提供一个回调接口，当收到主设备传送过来的password后。对这个接口进行回调，并将这个password以參数的形式传递给这个接口，以让用户自己推断password是否跟预设的一致。
4） Framework应该对连接的状态进行管理。分别提供用户回调接口，在连接成功时对接口进行回调。以让用户在连接成功时做一些特定的操作，如闪灯标识、开启GATT服务等；在断开连接时也应该回调用户接口，以让用户在断开连接时做一些特定的操作。
2. 通信控制
我们这里还是仅仅分析蓝牙外设Peripheral角色的framework，不探讨主设备的framework，读者能够相应进行分析。
1）framework应该明白怎样用最简单的方式定义并加入一个蓝牙GATT profile服务。蓝牙BLE有自己的协议标准，一个蓝牙服务service包含一个或者多个characteristics。而每一个characteristics都包含相应UUID、属性描写叙述（如可读、可写、长度等）、属性值value、属性配置（代表订阅信息）等等。
为了简化兴许的数据处理，一般framework会设置一个handle来相应一个characteristics。
2）framework提供接口给用户来对各个characteristics的属性value进行设置和获取。
3）framework提供回调接口给用户。当主设备读characteristics回调读接口。以让用户进行特定操作后再进行传输；当主设备写characteristics时回调写接口，以让用户完毕相应的操作。
4）framework提供用户接口，完毕主动的notify和indicate操作。
OK，以上即是蓝牙BLE单芯片普遍的framework设计需求。我们在接触一款新的BLE单芯片时，仅仅要能够重点把握好以上这20%的编程方法，就能高速进行应用开发。
五、Ti CC2541应用开发
TI CC2541 SDK有一个简单的演示样例projectSimpleBLEPeripheral，向开发者展现怎样进行蓝牙应用开发。我们通过这个project来理解上述框架设计和编程。
1. 连接
1）定义广播数据
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA,…);
2）自己定义扫描响应数据
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA,…);
3）password管理回调
ProcessPasscodeCB()
4）状态管理回调
peripheralStateNotificationCB()
2．通信控制
1）加入GATT服务
GATTServApp_RegisterService()
2)读回调
simpleProfile_ReadAttrCB()
3)写回调
simpleProfile_WriteAttrCB()
4 )属性值设置和获取
SimpleProfile_SetParameter()
SimpleProfile_GetParameter()
5)主动传输
GATT_Notification()
GATT_Indication()
參数能够对比详细的接口进行分析。我们在看详细的接口之前，能够思考一下，这些接口的參数应该包含什么东西。假设你能想到包含什么，恭喜你，你的应用框架设计能力已经大大提高了。
记住：嵌入式企鹅圈不仅会告诉你怎样实现功能（实践）。还会告知你为什么要这样实现（理论）。
我们在开发的过程中也要注重怎么去思考和总结开发方法，以积累经验，举一反三。触类旁通！
本文从功能需求的角度分析一般蓝牙BLE单芯片的应用框架（SDK Framework）的接口设计过程，并以TI CC2541为例说明BLE的应用开发方法。
一、应用框架（Framework）
我们熟知的Framework包含Android Framework、Linux QT、Windows MFC。应用框架抽象并封装实现了一般应用场景的需求，完毕应用开发的80%，剩下的20%则以回调（callback）和接口的方式供应用开发者调用以完毕详细的需求。
一般Framework完毕的工作包含：任务分发、消息通信和UI等。比如以上三种框架所属的IDE都能够实现所见即所得的UI可视化编程，框架完毕了UI控件的大部分工作。而开发者仅仅须要完毕UI控件的消息处理逻辑就可以。如点击了这个button后怎样进行响应等。
我们都知道BLE是为了实现连接后的通信传输和控制。
BLE设计的初衷是为了完毕少数据量的通信，側重于通信控制。所以我们能够理解BLE的协议栈包含两大组成部分：一个是蓝牙连接；还有一个是通信控制。前者即相应GAP（General Access Profile）。后者相应GATT（General Attribute Profile）。Profile在蓝牙术语里面相应于特定的应用场景协议。
三、 蓝牙BLE的应用需求分析
我们分别对连接和通信控制进行分析。这里以蓝牙设备Peripheral角色进行分析，简单理解即是从设备。
手机APP所用的蓝牙一般充当central角色，即主设备。
1. 连接
连接部分。蓝牙外设要完毕的功能包含：
1） 蓝牙外设要被发现，其必须要进行广播
2） 在主设备扫描时要给出扫描响应。这时蓝牙设备还是处于广播状态。
3） 主设备发起连接时，其能够要求password配对，而也能够选择无需password验证。
4） 主设备发起连接过程的握手，接受连接。
5） 蓝牙外设连接成功后才会开启通信服务。
2. 通信控制
1） 蓝牙外设在连接后通过GATT来提供服务发现（service discover），这样主设备能够从中获取蓝牙外设提供的各种服务profile。
2） 主设备在获取蓝牙外设服务后，会对GATT profile的各种特征字（characteristics）进行读写传输控制。
3） 特征字主要包含write、read、notify和indicate等主要通信方式。对于蓝牙外设的write特征字。主设备（如手机）能够进行写操作；对于read，主设备则能够从中读取信息；write和read对于蓝牙外设来说。其属于被动控制，即蓝牙外设被动接受主控制的通信控制。而notify和indicate则是蓝牙外设主动向主设备数据传输，前提是主设备要预先订阅相应的characteristics的信息更新。Notify数据后，主设备不须要应答响应。而indicate则须要应答响应。
四、 蓝牙BLE的应用框架（framework）设计
我们之前已经分析过，framework应该完毕应用开发的80%工作。即基本完毕了常见的应用需求。剩下20%则是由各个详细应用的详细场景需求来决定的。比如，蓝牙底层连接时怎么握手，咱们应用开发者不须要关心吧。GATT的characteristics value值的通信过程。我们不要关心吧。当蓝牙外设有新的数据要传输给主设备时，仅仅须要调用notify或者indicate接口就能够了，至于底层怎么实现，那是协议栈开发者的工作。
OK，咱们依据第三部分的需求分析来找出应用开发者所关心的20%工作任务。换句话来说，剩下的80%工作量即是蓝牙应用框架Framework所要完毕的任务。
一般蓝牙单芯片都会给用户提供SDK进行开发，其里面已经实现framework了。我们应用开发者应当重点关注这20%的任务。
1. 连接
1） 对于广播来说，不同的应用须要广播的信息并不一样。如ibeacon和微信airsync协议的广播数据格式要求是不一样的。
所以。framework应该提供给用户一个自己定义广播数据的接口。
2） 同理，framework应该提供给用户一个自己定义扫描响应数据的接口。
3） 对于password配对过程，常见的做法是framework给应用开发提供一个回调接口，当收到主设备传送过来的password后。对这个接口进行回调，并将这个password以參数的形式传递给这个接口，以让用户自己推断password是否跟预设的一致。
4） Framework应该对连接的状态进行管理。分别提供用户回调接口，在连接成功时对接口进行回调。以让用户在连接成功时做一些特定的操作，如闪灯标识、开启GATT服务等；在断开连接时也应该回调用户接口，以让用户在断开连接时做一些特定的操作。
2. 通信控制
我们这里还是仅仅分析蓝牙外设Peripheral角色的framework，不探讨主设备的framework，读者能够相应进行分析。
1）framework应该明白怎样用最简单的方式定义并加入一个蓝牙GATT profile服务。蓝牙BLE有自己的协议标准，一个蓝牙服务service包含一个或者多个characteristics。而每一个characteristics都包含相应UUID、属性描写叙述（如可读、可写、长度等）、属性值value、属性配置（代表订阅信息）等等。
为了简化兴许的数据处理，一般framework会设置一个handle来相应一个characteristics。
2）framework提供接口给用户来对各个characteristics的属性value进行设置和获取。
3）framework提供回调接口给用户。当主设备读characteristics回调读接口。以让用户进行特定操作后再进行传输；当主设备写characteristics时回调写接口，以让用户完毕相应的操作。
4）framework提供用户接口，完毕主动的notify和indicate操作。
OK，以上即是蓝牙BLE单芯片普遍的framework设计需求。我们在接触一款新的BLE单芯片时，仅仅要能够重点把握好以上这20%的编程方法，就能高速进行应用开发。
五、Ti CC2541应用开发
TI CC2541 SDK有一个简单的演示样例projectSimpleBLEPeripheral，向开发者展现怎样进行蓝牙应用开发。我们通过这个project来理解上述框架设计和编程。
1. 连接
1）定义广播数据
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA,…);
2）自己定义扫描响应数据
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_SCAN_RSP_DATA,…);
3）password管理回调
ProcessPasscodeCB()
4）状态管理回调
peripheralStateNotificationCB()
2．通信控制
1）加入GATT服务
GATTServApp_RegisterService()
2)读回调
simpleProfile_ReadAttrCB()
3)写回调
simpleProfile_WriteAttrCB()
4 )属性值设置和获取
SimpleProfile_SetParameter()
SimpleProfile_GetParameter()
5)主动传输
GATT_Notification()
GATT_Indication()
參数能够对比详细的接口进行分析。我们在看详细的接口之前，能够思考一下，这些接口的參数应该包含什么东西。假设你能想到包含什么，恭喜你，你的应用框架设计能力已经大大提高了。
