在上一篇中，我們已教大家關於GPIO與I2C的應用-Qualcomm QCA4020 實例-1( I／O應用)，這次進行進階教學，使用手機APP 藍牙來開啟QCA4020 CDB上的LED Lights，讓大家後續開發BLE應用，都可以快速上手。
1. 目的
瞭解BLE GATT Service以及Characteristic如何創建及應用，透過手機APP的BLE來控制QCA4020 CDB LED Lights。
首先我們需要知道這次使用的元件在QCA4020 CDB開發版上的相對位置(圖1)。
- GPIO Output是使用GPIO 20，由於我們會需要使用LED(Green)所以依(圖2)所示，需將J16的pin 11與pin12短路。
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| (圖1) |
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| (圖2) |
2. 實例功能說明
我們利用如何開發iOS Swift BLE通訊 (QCA402X BLE應用)這篇博文學習如何開發出BLE APP，這樣一來就可以利用手機APP上的LED On/Off來控制QCA4020 CDB上的GPIO 20 LED(Green) Lights。
a. APP按下On(圖3)，LED(Green)點亮(圖5)。
b. APP按下Off(圖4)，LED(Green)熄滅(圖6)。
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| (圖3) | (圖4) |
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| (圖5) | (圖6) |
3. 藍牙開發流程
QCA4020 CDB藍牙開發主要有以下幾個步驟：
3.1 藍牙初始化
3.2 註冊GATT Service & Characteristic
3.3 開啟Advertise
3.4 手機APP發送Characteristic Write、Read資料
3.4.1 Characteristic Write資料與LED控制
3.4.2 Characteristic Read LED Lights狀態資料
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3.1 藍牙初始化
首先我們需要將藍牙協議開啟：利用QCA4020 CDB SDK裡面的Initialize Bluetooth副程式，把BLE Stack開啟(圖7)。
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| (圖7) |
3.2 註冊GATT Service & Characteristic
為了能夠讓手機APP可以發現BLE Service & Characteristic資訊，所以必須在QCA4020 CDB 的BLE註冊GATT Service & Characteristic。
註冊前需要先設定Service UUID以及Characteristic UUID(圖8)，將Service設定為16 bit的UUID(圖9)，再來設定Characteristic為Write、Read的類型(圖10)，接下來把Characteristic設定為16bit UUID(圖11)，然後將以上三步驟的資訊放進GATT服務屬性的結構(圖12)，最後利用QCA4020 CDB SDK提供的”qapi_BLE_GATT_Register_Service”指令(圖13)，把所需要的參數設定好即可成功註冊GATT Service & Characteristic。
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| (圖8) |
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| (圖9) |
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| (圖10) |
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| (圖11) |
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| (圖12) |
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| (圖13) |
3.3 開啟Advertise
GATT Service與Characteristic註冊完成後，記得將Advertise開啟(圖14)，否則手機是掃描不到藍牙裝置。
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| (圖14) |
3.4 手機APP發送Characteristic Write、Read資料
當手機APP藍牙與QCA4020 CDB 藍牙連線成功後，QCA4020 CDB可以接收到手機APP發送Write或Read功能。
QCA4020 CDB收到GATT功能都會呼叫”GATT_ServerEventCallback_Lights_service” 副程式，我們可以利用QCA4020 CDB提供的兩個Case (圖15)來識別手機APP 發送的是”Write”還是”Read”功能。
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| (圖15) |
QCA4020 CDB是使用Attribute offset(圖16)來辨識手機APP發送的Write或Read功能是使用哪一個Characteristic，目前我們只有一個Characteristic所以只需要一個Attribute offset，如果Characteristic變多了，那就需要定義各自的Attribute offset。
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| (圖16) |
3.4.1 Characteristic Write資料與LED控制
機APP要控制QCA4020 CDB LED Lights狀態時，會發送BLE Characteristic Write功能給QCA4020 CDB，此時會呼叫”GATT_ServerEventCallback_Lights_service”副程式。
接著會進入”QAPI_BLE_ET_GATT_SERVER_WRITE_REQUEST_E”(圖17)Cass裡面，我們利用上一篇Qualcomm QCA4020 實例-1( I／O應用)所學到的方式來控制GPIO 20 LED(Green)，即可達到BLE控制LED Lights(圖18)。
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| (圖17) |
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| (圖18) |
3.4.2 Characteristic Read LED Lights狀態資料
手機APP要讀取QCA4020 CDB LED Lights狀態時，會發送BLE Characteristic Read功能給QCA4020 CDB，此時會呼叫”GATT_ServerEventCallback_Lights_service”副程式。
然後會進入” QAPI_BLE_ET_GATT_SERVER_READ_REQUEST_E” Cass裡面，我們可以利用QCA4020 CDB內建的”qapi_BLE_GATT_Read_Response”指令 (圖19)，將目前LED Lights的狀態資訊回傳給手機APP。
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| (圖19) |
結語：
看完這次的實例後，相信大家已經可以透過手機APP使用藍牙對QCA4020 CDB對連線以及發送指令，其他更多的BLE資訊，就等大家去探索了，如果在開發時遇到什麼問題，歡迎在下方”評論”提出你的疑問，我們可以一起來討論唷，喜歡我的帖子，請幫我按個”收藏”，我們下回見。
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