手环低功耗蓝牙协议栈移植实战 · 课程目录

BLE协议栈概述蓝牙演进

蓝牙技术演进、BLE核心架构、协议栈分层模型、手环应用场景分析。

开发环境搭建 IDE/SDK

硬件平台选型 (Nordic/Dialog/TI)、IDE安装配置、SDK获取与结构解析、调试工具准备。

协议栈源码结构 SDK解析

SDK目录树解析、核心库与示例工程、链接脚本与内存布局、编译系统 (Makefile/CMake)。

GAP层移植广播/连接

GAP角色定义、广播与扫描参数配置、连接参数更新、GAP事件回调处理。

GATT层移植 Profile

GATT Profile与Service定义、Characteristic属性配置、CCC描述符管理、MTU大小协商。

L2CAP层移植通道管理

L2CAP通道管理、分段重组机制、面向连接通道 (CoC) 实现、信令流程与超时处理。

SM层移植安全配对

配对与绑定流程、密钥分发与存储、加密与认证机制、MITM保护与IO能力配置。

HCI层移植接口/流控

HCI接口类型 (UART/SPI/USB)、HCI命令与事件处理、数据包格式解析、流控与错误恢复。

硬件抽象层HAL移植驱动适配

GPIO驱动适配、定时器与RTC、UART/SPI/I2C外设驱动、中断与DMA配置。

RTOS集成 FreeRTOS

FreeRTOS移植与配置、任务创建与优先级管理、队列与信号量使用、低功耗Tickless模式。

电源管理移植低功耗

睡眠模式配置 (IDLE/Sleep/Deep Sleep)、唤醒源管理、功耗测量与优化、动态电压频率调整。

广播功能实现 AD Structure

广播数据包格式、广播间隔与功率控制、扫描响应数据配置、定向广播与主动扫描。

扫描功能实现过滤/白名单

扫描参数配置 (Window/Interval)、被动扫描与主动扫描、过滤策略与白名单、扫描结果处理。

连接建立与管理多连接

连接请求与接受、连接参数协商 (Interval/Latency/Timeout)、连接更新与终止、多连接管理。

数据传输实现 Notification

Notification与Indication机制、Write Command/Request、数据分片与重组、流控与拥塞控制。

安全连接实现 LE Secure

LE Secure Connections配对、ECDH密钥交换、数字签名与数据加密、隐私保护与地址解析。

OTA固件升级安全升级

OTA服务定义、固件分片传输、校验与完整性验证、回滚机制与安全升级。

传感器数据采集心率/加速度

心率传感器驱动集成、加速度计数据读取、陀螺仪校准与滤波、传感器数据融合算法。

手环显示驱动 OLED/LCD

OLED/LCD屏驱动适配、显示缓冲区管理、字体与图标渲染、低功耗刷新策略。

手环触控交互手势识别

触摸按键驱动、手势识别算法、滑动与点击事件处理、触控与显示协同。

手环通知推送消息/震动

通知服务实现、消息队列管理、震动马达驱动、LED指示灯控制。

手环数据同步 APP通信

手机APP通信协议设计、数据同步策略 (全量/增量)、断点续传与冲突解决、数据加密传输。

手环运动模式计步/卡路里

运动状态检测算法、计步器实现、卡路里计算、运动轨迹记录。

手环睡眠监测深睡/浅睡

睡眠状态识别算法、深睡/浅睡/清醒判断、睡眠质量评分、数据可视化。

手环心率监测 PPG/HRV

PPG信号处理、心率变异性分析、异常心率报警、连续监测与功耗平衡。

手环血氧监测 SpO₂

血氧饱和度计算、信号质量评估、运动伪影消除、临床准确性验证。

手环压力监测 EDA/放松

皮肤电导响应分析、压力指数计算、呼吸训练引导、放松提醒功能。

手环女性健康生理周期

生理周期预测算法、基础体温监测、排卵期提醒、症状记录与分析。

手环系统优化内存/启动

内存优化 (Heap/Stack)、代码尺寸优化 (LTO)、启动时间优化、稳定性测试与异常处理。

手环认证与量产 QDID/产测

蓝牙认证流程 (QDID/Declaration)、FCC/CE认证要点、产测工具开发、固件加密与防抄板。