RISC-V内核低功耗蓝牙BLE单片机CH573手册

0、说明BLE/UART/USB三通芯片CH9143手册版本：1C1、概述CH9143是一款BLE/UART/USB三通芯片，实现蓝牙、USB接口和串口接口之间数据互传。

蓝牙支持主机模式、从机模式和主从一体模式，从机模式和主从一体下可对蓝牙通讯以及参数进行配置，支持BLE4.2。

串口支持AT指令配置，支持MODEM联络信号，最高波特率1Mbps。

同时可实现计算机USB 接口、串口和蓝牙之间联机调试或数据监控。

USB和BLE虚拟化串口技术，电脑端提供虚拟串口驱动，屏蔽蓝牙和USB底层技术细节，无需二次开发，即连即用，兼容常规串口应用程序和串口调试工具，快速实现三路“串口”相互传输。

下图为CH9143一些应用方案框图：图1 CH9143的USB接口与其他蓝牙从机或串口设备进行串口通讯框图图2 蓝牙主机通过CH9143蓝牙与USB主机或者串口设备进行串口通讯框图图3 两端USB主机使用CH9143蓝牙主从连接进行串口通讯框图2、特点●蓝牙、USB接口、串口三接口数据互传。

●蓝牙支持从机模式、主机模式和主从一体模式。

●提供电脑端USB和蓝牙虚拟串口驱动。

～BLE蓝牙～●兼容已有串口软件和工具，无需二次开发。

●支持Windows/Linux/Android/iOS等系统蓝牙主机连接。

●两种串口驱动程序模式：厂商驱动程序模式和免安装的USB-CDC驱动程序模式。

●蓝牙传输距离100m。

●蓝牙发送功率8档可调。

●支持3.3V和2.5V工作电压。

●支持蓝牙传输配置，串口AT指令配置。

●异步串口最高通讯波特率1Mbps。

●串口支持MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。

●串口支持5、6、7或8个数据位以及1或2个停止位。

●串口支持奇、偶、无校验、空白0、标志1等校验方式。

●全速USB设备接口，兼容USB V2.0。

● 32K时钟源可选外部晶振。

● QFN28_4X4封装。

3、应用领域● MCU/DSP/嵌入式系统。

CH579CH573CH583CH57xCH58x蓝⽛从机使⽤注意事项本⽂涉及到ble从机的：⼴播相关连接相关服务/特征相关数据收发相关其他1.[⼴播相关]⼴播内容:对于BLE4.x或者兼容模式,⼴义上的⼴播分为:⼴播数据,扫描回复数据,这两个内容的总长度都是31个字节;对于⼴播的内容格式, 蓝⽛有定义按照 |1byte长度|1byte类型|n字节内容|来放,如:// GAP - SCAN RSP data (max size = 31 bytes)static uint8_t scanRspData[] = {9, // length of this data //lengthGAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE, //complete name type'b','l','e','_','n','a','m','e', //name5, //length0xff, //manufacturer type0x00,0x01,0x02,0x03 //manufacturer data};设置更新⼴播内容//设置/修改扫描回复以及⼴播数据,这种修改需要重启⼴播GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof ( scanRspData ), scanRspData );GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof( advertData ), advertData );//或者通过下⾯⽅式进⾏修改，实时⽣效bStatus_t GAP_UpdateAdvertisingData( uint8_t taskID,uint8_t adType,uint8_t dataLen,uint8_t *pAdvertData );⼴播间隔超时和类型://获取当前的⼴播间隔//这⾥的值都是1=0.625msuint16_t advInt;advInt = GAP_GetParamValue( TGAP_DISC_ADV_INT_MIN );PRINT("min adv %d\r\n",advInt);advInt = GAP_GetParamValue( TGAP_DISC_ADV_INT_MAX );PRINT("max adv %d\r\n",advInt);//修改⼴播间隔/*注意,⼴播的参数修改，需要重启⼴播，才能⽣效*可以修改后，然后在⼴播 GAPROLE_WAITING(⼴播停⽌)状态产⽣后，然后⽴刻开启⼴播. 不能关闭⼴播后⽴刻开启⼴播.*///1=1.25ms, 160*1.25ms = 200msuint16_t advInt = 160;GAP_SetParamValue( TGAP_DISC_ADV_INT_MIN, advInt );GAP_SetParamValue( TGAP_DISC_ADV_INT_MAX, advInt );//获取通⽤⼴播超时//1=0.625msuint16_t adv_timeout;adv_timeout = GAP_GetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN);PRINT("get adv timer TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN=%d\r\n",adv_timeout);//设置通⽤⼴播的超时//1=0.625msadv_timeout = 1600;GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN,adv_timeout);PRINT("set adv timer TGAP_GEN_DISC_ADV_MIN=%d\r\n",adv_timeout);//修改⼴播类型// GAP_ADVERTISEMENT_TYPE_DEFINES GAP Advertising Event Types#define GAP_ADTYPE_ADV_IND 0x00 //!< Connectable undirected advertisement#define GAP_ADTYPE_ADV_HDC_DIRECT_IND 0x01 //!< Connectable high duty cycle directed advertisement#define GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND 0x02 //!< Scannable undirected advertisement#define GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND 0x03 //!< Non-Connectable undirected advertisement#define GAP_ADTYPE_ADV_LDC_DIRECT_IND 0x04 //!< Connectable low duty cycle directed advertisement//对于只⼴播的类型,如⼀些 beacon,可以⽤ GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND 类型,这样不可以连接,会⽐较省电,但是数据只能放到 GAPROLE_ADVERT_DATA 中不能放到 GAPROLE_SCAN_RSP_DATA 中uint8 adv_type = GAP_ADTYPE_ADV_IND;GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE,sizeof( uint8_t ),&adv_type);⼴播开关://获取当前⼴播状态//0为⾮⼴播,⾮0为⼴播uint8_t adv_status;GAPRole_GetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, &adv_status );//开启⼴播//对应状态上报:GAPROLE_ADVERTISINGuint8_t advertising_enable = true;GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8_t ), &advertising_enable );//关闭⼴播// 对应的状态上报:// :GAPROLE_WAITING// :pEvent->gap.opcode == GAP_END_DISCOVERABLE_DONE_EVENTadvertising_enable = false;GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8_t ), &advertising_enable );//重启⼴播//要先关闭⼴播，然后在停⽌⼴播的状态产⽣后才能再去使能⼴播,不能刚执⾏完关闭⼴播,就去开启⼴播//否则会导致⽴刻开启失败,如当前在⼴播状态,执⾏关闭⼴播,然后⽴刻执⾏开始⼴播,这时候开始⼴播是不会调⽤成功的//因为这⾥只是设置协议栈状态机标识位,实际上⼴播并没有⽴刻停⽌,要等协议栈轮询处理后,才会真正关闭,如果现在去启动⼴播,协议栈会认为当前已经在⼴播状态2.[连接相关]2.1 状态和参数//连接参数//设置最⼤最⼩连接间隔,最⼩为6,这⾥通常是在初始化的时候设置//这⾥的最⼤最⼩范围要尽量的⼤,⽐如6,1000因为主机端连的时候,可能会不断的修改连接间隔,从⽽实现更快速的服务相关的查询//后⾯的连接间隔,通过GAPRole_PeripheralConnParamUpdateReq 函数去更新即可GAPRole_SetParameter( GAPROLE_MIN_CONN_INTERVAL, sizeof( uint16 ), &desired_min_interval );GAPRole_SetParameter( GAPROLE_MAX_CONN_INTERVAL, sizeof( uint16 ), &desired_max_interval );//在从机启动的api⾥⾯传⼊了⼏个回调函数:GAPRole_PeripheralStartDevice( Peripheral_TaskID, &Peripheral_BondMgrCBs, &Peripheral_PeripheralCBs );//其中Peripheral_PeripheralCBs的定义类似下⾯:static gapRolesCBs_t Peripheral_PeripheralCBs = {peripheralStateNotificationCB, // Profile State Change Callbacks,⼴播状态改变,连接断开连上都会调⽤这个回调peripheralRssiCB, // When a valid RSSI is read from controller (not used by application),当读RSSI后,这⾥会产⽣ RSSI的回调,把rssi 值传进来.peripheralParamUpdateCB // 连接参数更新,⽐如连接间隔发⽣改变之类,都会传⼊到这个函数⾥};2.2 连接断开更新参数等相关API//断开连接///这⾥的connHandle 就是在连接的时候传进来的时候的代表⼀个连接,多连接场景,这个值不同.extern bStatus_t GAPRole_TerminateLink( uint16 connHandle );//连接参数更新//这个是从机端,去向主机端请求连接更新//这⾥的gapConnHandle 就是在连接的时候传进来的时候的代表⼀个连接,多连接场景,这个值不同.//注意下⾯⼏个参数值,这⼏个值要按照ble的规范去写,如果是对接ios,ios的这⼏个值更为严格.GAPRole_PeripheralConnParamUpdateReq( gapConnHandle,DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL,DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL,DEFAULT_DESIRED_SLAVE_LATENCY,DEFAULT_DESIRED_CONN_TIMEOUT,heartRate_TaskID );3.[服务/特征相关]4.[数据传输相关]5.[其他]修改发射功率初始化时候修改在协议栈出事时候的config.h⽂件中修改以下定义:#ifndef BLE_TX_POWER#define BLE_TX_POWER LL_TX_POWEER_0_DBM#endif初始化以后修改这⾥的传参,和BLE_TX_POWER 中宏的取值范围⼀致extern bStatus_t LL_SetTxPowerLevel( u8 power );BLE从机的名称BLE⾥⾯有两个地⽅涉及到名字:1. ⼴播/扫描回复包中2. GAP中在wch的例程⾥,分别对应下⾯两个地⽅(规范并没有规定,两个地⽅的名字必须⼀致,但是这⾥建议⼤家⽤⼀致.)如果程序中修改,上电时候改这两个数组就好了// GAP - SCAN RSP data (max size = 31 bytes)static uint8 scanRspData[ ] ={// complete name0x12, // length of this dataGAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE,'S','i','m','p','l','e',' ','P','e','r','i','p','h','e','r','a','l',// connection interval range0x05, // length of this dataGAP_ADTYPE_SLAVE_CONN_INTERVAL_RANGE,LO_UINT16( DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL ), // 100msHI_UINT16( DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL ),LO_UINT16( DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL ), // 1sHI_UINT16( DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL ),// Tx power level0x02, // length of this dataGAP_ADTYPE_POWER_LEVEL,0 // 0dBm};// GAP GATT Attributesstatic uint8 attDeviceName[GAP_DEVICE_NAME_LEN] = "Simple Peripheral";// Set the GAP CharacteristicsGGS_SetParameter( GGS_DEVICE_NAME_ATT, GAP_DEVICE_NAME_LEN, attDeviceName );IOS中BLE设备的名称问题：对于ble设备有两个名称，⼀个是在⼴播/扫描回复的字段中放着，⼀个是叫ATT device name，需要连接后去通过GATT读取。

CH579CH573CH583CH57xCH58xprintf串⼝打印相关本⽂⽬的本⽂将记录如何在沁恒的ble芯⽚上修改printf的串⼝重定向,禁⽤,以及相关的注意事项适⽤芯⽚CH579/ch578/ch577CH573/CH571CH583/CH582/CH581printf 中特性默认冲过UART1出输出,即PA9,波特率115200半阻塞模式(没有软件缓冲实现,只有芯⽚UART带的8字节硬件fifo)SDK中使⽤PRINT 宏来实现⼀,SDK中 printf重定向实现原理在KEIL中待编辑在mounriver studio(eclipse+gcc)中宏定义官⽹的默认例程中,printf 通过PRINT宏来定义:在CH573SFR.h⽂件中#ifdef DEBUG#define PRINT(X...) printf(X)#else#define PRINT(X...)#endif其中这个DEBUG,官⽅的默认⼯程在IDE的全局定义中是:这⾥还可以定义为其他值(CH57x_common.h)#define Debug_UART0 0#define Debug_UART1 1#define Debug_UART2 2#define Debug_UART3 3初始化在main函数中,上来进⾏串⼝初始化:#ifdef DEBUGGPIOA_SetBits(bTXD1);GPIOA_ModeCfg(bTXD1, GPIO_ModeOut_PP_5mA);UART1_DefInit( );#endif串⼝输出以下定义在⽂件"CH57x_sys.c"中其中这⾥的Debug_UART0-Debug_UART3 对应就是0-3,实际上printf最终会调⽤下⾯的函数,并根据对应的宏对不同的串⼝寄存器阻塞⽅式写数据.#ifdef DEBUGint _write(int fd, char *buf, int size){int i;for(i=0; i<size; i++){#if DEBUG == Debug_UART0while( R8_UART0_TFC == UART_FIFO_SIZE ); /* 等待数据发送 */R8_UART0_THR = *buf++; /* 发送数据 */#elif DEBUG == Debug_UART1while( R8_UART1_TFC == UART_FIFO_SIZE ); /* 等待数据发送 */R8_UART1_THR = *buf++; /* 发送数据 */#elif DEBUG == Debug_UART2while( R8_UART2_TFC == UART_FIFO_SIZE ); /* 等待数据发送 */R8_UART2_THR = *buf++; /* 发送数据 */#elif DEBUG == Debug_UART3while( R8_UART3_TFC == UART_FIFO_SIZE ); /* 等待数据发送 */R8_UART3_THR = *buf++; /* 发送数据 */#endif}return size;}#endif⼆,修改printf 的串⼝在mounriver studio(eclipse+gcc)中很明显,PRINT 最终是调⽤int _write(int fd, char *buf, int size) 函数实现的,⽽这个函数⾥,根据不同的宏,写不同串⼝的输出寄存器,所以我们修改printf串⼝只需要两步:1, main函数⼀开始的地⽅,初始化对应的要printf输出串⼝2, 在全局宏⾥⾯修改 DEBUG的宏的值即可三,低功耗下的串⼝打印的注意事项由于WCH的串⼝是有8字节的硬件fifo的,由上⾯的代码我们可以看出,其打印并不会等到硬件为空时候才退出,⽽在进⼊睡眠后串⼝是不能正常⼯作的,如果此时串⼝的TX fifo⾮空,我们就需要等待空了后再睡眠在WCH 提供的代码的sleep.c 函数中,我们可以看到⼤概下⾯的处理⽅式: (很明显,wch的sdk中只实现了UAR1的的串⼝处理,其他的我们需要⼿动添加.)u32 CH58X_LowPower( u32 time ){#if (defined (HAL_SLEEP)) && (HAL_SLEEP == TRUE)<...>#if( DEBUG == Debug_UART1 ) // 使⽤其他串⼝输出打印信息需要修改这⾏代码while( ( R8_UART1_LSR & RB_LSR_TX_ALL_EMP ) == 0 ){__nop();}#endif<...>#endifreturn 0;}注意事项wch 官⽹CH573/CH583 的例程中即使把DEBUG全局宏去了,仍然会存在定义为UART0,如果这时候没有初始化UART0,会导致卡在printf 函数⾥, 解决⽅法是注释掉"CH57x_common.h" ⽂件中的 #ifndef DEBUG 下⾯的 "#define DEBUG Debug_UART0 "如果是取消printf打印,⼀定是关闭宏,不可以直接注释掉打印串⼝的初始化,否则会引起后⾯调⽤打印的时候,卡到具体的串⼝输出函数⾥其他事项关于浮点打印关于⼀些标准函数诸如sprintf 之类的函数关于串⼝打印占⽤的资源。

CH579CH573CH53CH57xCH58x固件下载,烧录本⽂主要是对于CH57x系列芯⽚的固件烧录⽅式进⾏说明本⽂使⽤以下芯⽚CH577/CH578/CH579CH571/CH573CH581/CH583阅读本⽂时建议同时参考固件烧录ISP烧录ISP⽀持的⽅式USBUARTISP⼯具获取官⽹下载地址:本blog gitee 仓库:⼯具说明下载连接USB下载连接ISP的原理ISP烧录就是,芯⽚通过某些⽅式进⼊芯⽚内部预置的ISP升级程序,开启升级功能,然后与外部通信,然后通过相关的协议,完成程序区的擦除,写⼊,校验和相关的配置等⼀些列操作的过程.wch的芯⽚,上电复位后,都会默认进⼊ISP,进⾏检测,是否进⼊ISP.上电进⼊ISP升级的⽅式芯⽚USB下载IO串⼝下载IO(注1)默认进ISP模式 IO进⼊ISP检测时机可选进ISP IOCH577F PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH578F不⽀持PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH578M PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH579F PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH579M PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH573X PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH573F PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH571F PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB22 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH571D PB10_D- /PB11_D+PA8_RX/PA9_TX PB7 低电平上电时候PB11 ⾼电平CH571K不⽀持不⽀持不⽀持不⽀持注1: 芯⽚亦⽀持在ISP检测时候,通过串⼝的命令检测(所谓的 "串⼝免按键下载"),但是这个过程⾮常短暂,通常只有⼏⼗ms.注2: WCH的芯⽚,在flash 的0地址为0xffffffff时候(通常是空⽩的芯⽚),则上电会停留在ISP中,⽽不会跳转,所以全新的芯⽚上电后第⼀次会进bootloader,即使没有控制ISP io.ISP下载模式通过USB下载USB识别需要装驱动,⽤到的是CH372的驱动,在安装WCHISPTool_Setup_exe时候,会⾃动安装该驱动,在isp识别后,设备管理器通常会出现⼀个USB Module 设备使⽤USB进⾏ISP是WCH 推荐的⽅式,包括批量⽣产.USB下载上位机不识别?设备管理器没有"USB Module"设备: 重新安装wchisptool ⼯具,安装过程中会安装对应的驱动,或者直接安装CH372的驱动.设备管理器有"USB Module"设备,但是叹号: 在win7下可能会有设备管理器出现黄⾊叹号的问题,这通常是是win7没有打microsoft新版本数字签名补丁导致的,可下载相关的补丁安装:,或者关闭数字签名;描述符错误/⽆法识别的USB设备: 检查硬件设计,如USB是否有短路,短路现象,以及是否有按照官⽅的原理图进⾏设计.设备管理器没有任何动静:1. 上电时候ISP 没有检测到有效的进⼊ISP模式的标志.2. 数据线可能是只能充电,不能当数据线⽤,⼀些劣质的"数据线",只有电源不能⽤于传输数据;3. 硬件要能够满⾜进bootloader下载的条件,⽐如CH577/578/579 bootloader>=2.8的情况下, 外部复位引脚的电容不能⼤于10nF,CH573/CH583系列必须要焊接⾼频32M晶体等.具体可参考ISP下载模式通过UART下载默认波特率为115200CH577/CH578/CH579在bootloader2.8版本开始,⽀持1M和2M波特率下载新版本的CH571/CH573也⽀持1M和2M波特率下载如果选择了"串⼝免按键下载",芯⽚在上电时候会额外等待40ms 等待串⼝下载握⼿,如果握⼿成功,就会继续等待下载UART下载上位机不识别?跟usb下载⼀样,上电时候需要触发,如CH573F,默认是上电检测PB22,低电平有效,其他芯⽚见上⾯: 上电进⼊ISP升级的⽅式UART 的TX 没有数据时候是⾼电平,通常是push-pull输出,这就存在对外部设备供电的可能, ⽽芯⽚进⼊isp模式⼜是上电时候检测,如果引⽂这种串⼝TX灌电,导致芯⽚没有有效断电产⽣上电复位,这就会导致进不去ISP下载模式,这种情况,临时可以TX,RX端串联2K的电阻,⼤⼤降低这种风险.UART⼀定要是 ttl的电平,切记不能使⽤RS232,虽然这是⽐较常识的问题,写这⾥就当凑字数吧,虽然⼤家不会犯这种低级错误.WCHISP ⼯具注意事项1. HEX⽂件和bin⽂件的处理问题:wchisptool ⼯具可以下载bin⽂件和hex⽂件,但是最终都是转换为bin⽂件下载涉及到hex转bin 就存在当hex描述的内容不连续时候,数据填充问题, 对于ch57x/ch58x系列的芯⽚下载时候 wchisptool的处理⽅式是:其hex转bin在不连续的地⽅是填充是0x00,这和⼤多数的hex转bin的实现⽅式可能不太⼀样.仍然是wchisptool 的hex转bin下载的问题,对于hex如果不是从0地址开始的,wchisp的逻辑是从0地址开始填充0x00转成bin后再下载.鉴于上⾯两种⽅式, 建议客户在做ota,或者分布固件时候,⽤⾃⼰的⼯具,转换成从0地址起始的bin⽂件进⾏下载,从⽽避免不同的填充⽅式导致可能带来的校验问题.其他下载⽅式CH578M/CH579M使⽤ ARM-SWD下载已经测试过的⽀持的⼯具jlinkdaplinkst-linkARM-SWD下载注意事项对于ch577/ch578/ch579 只有芯⽚直接的bootloader版本在2.5以后,才能开启swd 成功,之前的版本不⾏SWD可以⽤官⽅的ISP⼯具(需要V2.8版本以上)去⼿动打开,点击打开后,芯⽚之前的flash会被清空,然后芯⽚会⾃动软重启SWD打开后,对应的IO不能被程序控制使⽤USB/UART下载后 SWD下载会⾃动关闭,如需要使⽤需要再次打开低功耗下,SWD会被禁⽤，导致芯⽚不能响应SWD，从⽽下载失败不是所有的芯⽚SWD引脚都被引了出来其他资源:使⽤J-FLASH下载的⽅法见。