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cc2640r2f:ble_throughput [2017/08/31 16:30] 127.0.0.1 外部编辑 |
cc2640r2f:ble_throughput [2021/06/22 23:14] |
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行 1: | 行 1: | ||
- | < | ||
- | # BLE吞吐量测试 # | ||
- | |||
- | ## 介绍 ## | ||
- | 本章分别测试了TI CC2640R2F LuanchPad和< | ||
- | |||
- | 该工程中进行了一些修改以方便进行吞吐量测试: | ||
- | |||
- | - 改变项目MTU大小 | ||
- | - 通过消息计数器发送通知 | ||
- | - 增加Throughput配置文件 | ||
- | - 增加按键菜单 | ||
- | |||
- | ## 硬件环境 ## | ||
- | 使用USB连接< | ||
- | |||
- | ![](http:// | ||
- | |||
- | ## 参数修改 ## | ||
- | 基本思想是不断发送GATT通知,尽可能减少开销,尽可能减少停机时间。以下参数在增加吞吐量时必须加以考虑。 | ||
- | |||
- | ### ATT_MTU大小 ### | ||
- | 有关最大传输单元(ATT_MTU)的说明,请参见< | ||
- | |||
- | 这里定义6个Tx缓冲区,每个缓冲区251字节。用户应用程序应该根据自身堆栈情况进行分配。如果没有足够的堆栈,可以通过减少`MAX_NUM_PDU`,这样可能导致吞吐量的损失。实际使用中的最坏情况是`MAX_NUM_PDU`和`MAX_PDU_SIZE`的乘积。设计人员应该根据设备的可用内存来平衡这些参数。 | ||
- | ````C | ||
- | #define MAX_NUM_PDU | ||
- | #define MAX_PDU_SIZE | ||
- | ```` | ||
- | > 注意:最好在options-> | ||
- | |||
- | > 注意:MTU更新过程在连接之后主机自动发起和从机进行协商。选择双方支持最大MTU。 | ||
- | |||
- | |||
- | ### LE 2M PHY ### | ||
- | 这里使用2M PHY,使每个连接事件期间从PHY发送的数据增加一倍(需要连接之后通过按键菜单自行选择)。 | ||
- | |||
- | ### LE数据长度拓展 ### | ||
- | 在蓝牙4.2规范中允许控制器发送最多251个字节的单个数据包。这与以前的27个字节相比大大增加了吞吐量。此功能称为数据长度拓展。有关这方面详细介绍请参考< | ||
- | 下面的PDU更新过程的代码片段可以在`throughput_peripheral.c`文件中找到 | ||
- | ````C | ||
- | // | ||
- | bool SimpleBLEPeripheral_doSetDLEPDU(uint8 index) | ||
- | { | ||
- | switch (index) | ||
- | { | ||
- | case 0: | ||
- | txOctets = DEFAULT_PDU_SIZE; | ||
- | txTime = DEFAULT_TX_TIME; | ||
- | break; | ||
- | case 1: | ||
- | txOctets = DLE_MAX_PDU_SIZE; | ||
- | txTime = DLE_MAX_TX_TIME; | ||
- | break; | ||
- | } | ||
- | | ||
- | } | ||
- | ```` | ||
- | |||
- | ### 连接间隔 ### | ||
- | 根据前后处理数量,控制器需要2-3ms来准备下一个连接事件。因此更长的连接间隔可以提高吞吐量。由于使用notify方式传输,更高的连接间隔意味着连接事件减少。此示例将使用100ms的连接间隔,请注意,在实际情况下更高的连接间隔有着明显的缺点:由于射频干扰导致的连接事件将大大降低吞吐量。因此用户需要根据所需吞吐量进行权衡。当连接间隔大于100ms后,吞吐量将不会增加。 | ||
- | |||
- | |||
- | ### 通知排队 ### | ||
- | 这段代码设计能保证队列中始终有需要发送的数据,以便在通知开始时不会处于饥饿状态。 | ||
- | ````C | ||
- | // | ||
- | static void blastData() | ||
- | { | ||
- | uint16 len = MAX_PDU_SIZE-7; | ||
- | attHandleValueNoti_t noti; | ||
- | bStatus_t status; | ||
- | noti.handle = 0x1E; | ||
- | noti.len = len; | ||
- | |||
- | while(1) | ||
- | { | ||
- | //attempt to allocate payload | ||
- | noti.pValue = (uint8 *)GATT_bm_alloc( 0, ATT_HANDLE_VALUE_NOTI, | ||
- | |||
- | if ( noti.pValue != NULL ) //if allocated | ||
- | { | ||
- | //place index | ||
- | noti.pValue[0] = (msg_counter >> 24) & 0xFF; | ||
- | noti.pValue[1] = (msg_counter >> 16) & 0xFF; | ||
- | noti.pValue[2] = (msg_counter >> 8) & 0xFF; | ||
- | noti.pValue[3] = msg_counter & 0xFF; | ||
- | status = GATT_Notification( 0, ¬i, 0 ); //attempt to send | ||
- | if ( status != SUCCESS ) //if noti not sent | ||
- | { | ||
- | GATT_bm_free( (gattMsg_t *)& | ||
- | } | ||
- | else //noti sent, increment counter | ||
- | { | ||
- | msg_counter++; | ||
- | } | ||
- | } | ||
- | else | ||
- | { | ||
- | // | ||
- | asm(" | ||
- | } | ||
- | } | ||
- | } | ||
- | ```` | ||
- | 本代码仅为最大吞吐量测试,在实际应用中,由于其他处理需求,应用程序可能无法维持此吞吐量(例如必须通过串口传输有效数据负载)。此外`blastData`函数最大限度的增加了数据的排队,因此`GATT_Notification`会返回非SUCCESS状态,例如队列已满时的`blePending`。Tx队列的深度由上面定义的`MAX_NUM_PDU`决定。 | ||
- | |||
- | ## 分组开销 ## | ||
- | 主机和从机的有效数据载荷已经被优化为251字节。这是吞吐量的最大值。然后,由于ATT和L2CAP级别的开销,并不是所有251个字节都可以用作应用程序数据。这是蓝牙规范说必须的,对此的简要说明如下: | ||
- | ### ATT通知头 ### | ||
- | 所有ATT通知包具有标识 | ||
- | 发送通知的属性的操作码和句柄所需的3字节头。 | ||
- | 发送ATT通知有3字节开销。 | ||
- | |||
- | ### L2CAP头 ### | ||
- | 在L2CAP层,需要类似的开销来设置分组的长度 | ||
- | 和适当的信道标识符(CID)。 | ||
- | 这些字段中的每一个都是16位(2字节),导致4个字节的L2CAP 开销。 | ||
- | 结合L2CAP和ATT数据包开销产生: | ||
- | ````C | ||
- | TOTAL_PACKET_OVERHEAD = 7 bytes | ||
- | ```` | ||
- | ## 测试结果 ## | ||
- | 分别对PDU为27 Bytes和251 Bytes以及PHY为1 Mbps、2 Mbps、Coded: | ||
- | |||
- | **TI CC2640R2F LaunchPad** | ||
- | |||
- | |||||| | ||
- | |: | ||
- | |模式|1 Mbps|2 Mbps|Coded: | ||
- | |27 Bytes|288.896 (kb/ | ||
- | |251 Bytes|780.800 (kb/ | ||
- | |||
- | **<a href=" | ||
- | |||
- | |||||| | ||
- | |: | ||
- | |模式|1 Mbps|2 Mbps|Coded: | ||
- | |27 Bytes|288.896 (kb/ | ||
- | |251 Bytes|780.800 (kb/ | ||
- | |||
- | 可以看出我们的开发板和TI CC2640R2F LaunchPad在不同模式下速率是一致的。读者可以自行下载例程测试。下图展示了在2 Mbps/ | ||
- | |||
- | ![](http:// | ||
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- | ## 测试用例下载 ## | ||
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- | [](ble_throughput.zip) | ||
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- | < | ||
- | BLE Throughput</ | ||
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- | > 注意: | ||
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- | ## 加入我们 ## | ||
- | 文章所有代码、工具、文档开源。加入我们[**QQ群 591679055**](http:// | ||
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