上一篇把工具链跑通了，这一篇回到蓝牙本身。 信道探测是建立在这套 BLE 连接之上的，所以先把广播、连接、GATT 这几件事弄明白。

1. BLE 协议栈在 NCS 里长什么样

NCS 的 BLE 协议栈分三层：

┌─────────────────────────────────────┐
│  应用层（你的 main.c）               │
│  GATT 服务、业务逻辑                 │
├─────────────────────────────────────┤
│  Host（Zephyr Bluetooth Host）       │
│  GAP / GATT / SMP / L2CAP            │
├─────────────────────────────────────┤
│  Controller（Nordic SoftDevice Ctrl）│
│  Link Layer / Radio / CS 引擎        │
├─────────────────────────────────────┤
│  2.4 GHz 射频 + 天线                 │
└─────────────────────────────────────┘

信道探测的特殊之处在于：CS 的测量动作发生在 Controller 层，应用层通过 HCI/RAS 拿到结果。所以后面写 CS 应用时，代码量其实不大，难点在于理解 Controller 的配置参数。

【图片1：BLE 协议栈与 CS 的位置】

2. 广播：让别人找到你

BLE 外设通过广播包告诉周围"我在这里、我能连"。NCS 里最常用的是可连接广播：

static const struct bt_data ad[] = {
    BT_DATA_BYTES(BT_DATA_FLAGS, (BT_LE_AD_GENERAL | BT_LE_AD_NO_BREDR)),
    BT_DATA(BT_DATA_NAME_COMPLETE, DEVICE_NAME, sizeof(DEVICE_NAME) - 1),
};

bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_CONN_FAST_1, ad, ARRAY_SIZE(ad), sd, ARRAY_SIZE(sd));

几个实际会关心的参数：

信道探测的 Reflector 就是靠广播里的 Ranging Service UUID 被 Initiator 发现的。

3. 连接：建立一条私有通道

连接建立后，双方按"连接间隔"轮流收发。这个参数对功耗和吞吐影响很大：

信道探测对时间敏感，默认会使用较短的连接间隔，这也是后面测功耗时要注意的点。

4. GATT 与 NUS：把串口搬到空中

Nordic 的 NUS（Nordic UART Service） 把串口语义映射成两个 GATT 特征值：

• RX Characteristic：手机 → 板子

• TX Characteristic：板子 → 手机

对调试特别方便：手机装 nRF Connect，连上就能像串口助手一样收发。

4.1 工程结构

code/article02_ble_uart/

CMakeLists.txt
prj.conf
src/main.c

prj.conf 关键项：

CONFIG_BT=y
CONFIG_BT_PERIPHERAL=y
CONFIG_BT_NUS=y
CONFIG_BT_DEVICE_NAME="EEPV-CS-UART"
CONFIG_BT_L2CAP_TX_MTU=247
CONFIG_BT_BUF_ACL_RX_SIZE=251
CONFIG_BT_BUF_ACL_TX_SIZE=251
CONFIG_BT_CTLR_DATA_LENGTH_MAX=251
CONFIG_BT_CTLR_PHY_2M=y
CONFIG_DK_LIBRARY=y

4.2 核心逻辑

static void connected(struct bt_conn *conn, uint8_t err)
{
    if (err) {
        return;
    }
    dk_set_led_on(DK_LED1);
    /* 连接后停止广播，节省功耗 */
}

static void disconnected(struct bt_conn *conn, uint8_t reason)
{
    dk_set_led_off(DK_LED1);
    /* 断连后重新广播 */
    bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_CONN_FAST_1, ad, ARRAY_SIZE(ad), NULL, 0);
}

static void nus_received(struct bt_conn *conn, const uint8_t *data, uint16_t len)
{
    /* 原样回显，验证链路 */
    bt_nus_send(NULL, data, len);
}

完整代码见 code/article02_ble_uart/src/main.c。

5. 实测步骤

1. 按上一篇的方法编译：

west build -b nrf54lm20dk/nrf54lm20b/cpuapp code/article02_ble_uart -d build/ble_uart

1. 烧录 zephyr.hex。

2. 手机打开 nRF Connect → 扫描，应看到 EEPV-CS-UART。

3. 连接后，在 NUS 服务里向 RX 写入任意字符串，TX 会回显同样的内容。

4. 板上 LED1 在连接期间常亮，断开后熄灭并恢复广播。

5.1 实测日志

先打开 VCOM1（/dev/tty.usbmodem0010518965833，115200），再复位开发板，可以看到：

*** Booting nRF Connect SDK v3.4.1-b20f8619ba9a ***
*** Using Zephyr OS v4.4.2-33fa6a7aac6a ***
<inf> bt_sdc_hci_driver: SoftDevice Controller build revision:
<inf> bt_hci_core: HW Platform: Nordic Semiconductor (0x0002)
<inf> bt_hci_core: HW Variant: nRF54Lx (0x0005)
<inf> bt_hci_core: HCI: version 6.3 (0x11) revision 0x3080, manufacturer 0x0059
<inf> bt_hci_core: LMP: version 6.3 (0x11) subver 0x3080
<inf> ble_uart: Advertising as EEPV-CS-UART

用 BLE 扫描确认广播：

$ .venv/bin/python tools/scan_ble.py --filter EEPV
6526E504-F6B2-A4B2-20ED-933CE5300800  RSSI=-42  EEPV-CS-UART

5.2 两个编译坑

1. BT_LE_ADV_CONN 在 Zephyr 4.4 已被移除，要用 BT_LE_ADV_CONN_FAST_1。

2. CONFIG_BT_NUS_SECURITY_ENABLED 已不存在，写了会触发 Kconfig 报错并中止编译。

6. 低功耗初探

DK 上有专门的功耗测量排针。用万用表或示波器串一个采样电阻，可以观察：

• 广播间隔 100 ms 时的平均电流

• 连接间隔 7.5 ms / 100 ms 的差异

• 断开连接后的休眠电流

这组数据会成为信道探测功耗对比基线。

7. 小结

• BLE 应用 = 广播 + 连接 + GATT 服务

• NUS 是最省事的空中串口，适合调试

• 连接间隔同时决定实时性和功耗，CS 场景会偏向短间隔

下一篇进入正题：信道探测。我们会用两块板，把官方 Initiator / Reflector 示例跑起来，并量化测距精度。