如何进行雅特力AT32 MCU HOGP开发？

HOGP(HID over GATT)是由Bluetooth SIG维护的蓝牙配置文件规范，通过低功耗蓝牙实现HID的配置文件并作为与计算器之间的接口，消除HID中对电线或物理连接的需求。

HID角色

在HID中，以及在HOGP的延伸中，定义了两个角色，这些角色是HID主机和HID设备。HID设备一次只能主动连接到单个HID主机；然而一个HID主机可以连接到多个HID设备。有关主机和设备如何交互的细节，请参阅HOGP规范中的第3章HID设备需求和第4章HID主机需求和行为。

一、HID主机

HID主机实现蓝牙GAP中的中心(Central)角色，接收输入讯息并使用提供的数据进行更进一步的处理。例如，计算器会是HID主机，因为这是接收HID数据的设备。HID主机对HID功能的正确执行有许多责任与需求，但在此开发指南中所提供的范例仅实现了HID设备，因此本文檔不涉及这些内容。想要了解HID主机的职责和需求，请参阅HOGP规范中的第2章配置、第4章HID主机需求和行为、第5章连线建立。

二、HID设备

HID设备实现蓝牙GAP中的外设(Peripheral)角色，负责将输入信息传输到中央计算器。例如，鼠标或键盘会是HID设备，因为它们将输入数据发送到计算器设备。

Bluetooth Profile

要透过蓝牙实现HID功能，那就必须要事先定义好规范，如此主机及装置双方才能够顺利通信，由于本开发指南是针对装置的部份进行说明，故此处只列出装置所需的服务。

表1. HID装置的必须服务

这边要注意到Device Information Service中的PnP特征，如果是开发一个标准的键盘或鼠标，请根据已经注册的Vendor ID及Product ID填入其中。

例 HID装置实做

HOGP工程是一个在AT32WB415上实现HOGP规范的低功耗蓝牙工程，该工程使用HOGP规范指定的蓝牙外设角色，演示了HOGP的键盘及鼠标。通过使用通知(Notification)和GATT配置文件，该项目能够通过低功耗蓝牙 HID装置并与HID主机正确连接。HOGP工程中有几个复杂的部份，在本文档中进行了讨论，这些部份组合在一起以实现整体功能。

报告映射讨论

HOGP工程依赖于报告映像，报告映射是HOGP用于实现低功耗蓝牙HID功能的结构。报告映像用于告诉主机许要从HID设备获得什么功能和什么样的数据，在原始的HID USB规范中，报告映射称为报告描述符，报告映射和报告描述符是相同的，它们之间唯一的区别是报告映射用于HOGP, 报告描述符用于HID USB。

该工程使用的报告映像可以在app_hid.c文件中找到，并且包含在gHIDReportDescriptor变量中，此工程中的报告映像包含键盘的输入信息。该结构分为多个部份，应用程序以及HID主机能够通过使用报告ID字段找到所需的部份。可以轻松修改报告映像以包含不同的输入或修改已经存在的输入，USB实现者论坛的设备工作组有一个报告描述符建构器工具，可以用于轻松创建报告映射。下面的程序代码显示了报告映像结构片段，所有字段都有标签，可以轻松修改。例如，如果需要不同数量的键盘按键，则可以轻松修改相关字段。

· HID Report

修改装置类型

只有当开发者正确地填入装置类型参数，主机端才能显示出合适的装置图标，即便在广播的时候能够正确辨识出装置的类型，但如果没有修改GAP中的Appearance数值，联机后的装置图标依然会显示异常，以下特别列出在开发时容易疏忽的地方：

1.广播时的Appearance，主机扫描到时就会将装置类型显示出来，比如说键盘或是鼠标，在代码中位于user_config.h里面的宏定义APP_HID_ADV_DATA_APPEARANCE，0x03C2代表鼠标，0x03C1代表键盘，更详细的内容可以参考SIG的Spec.

图1. Appearance Part of ADV Data

2. 联机建立后，主机会来读取装置的GAP，这个时候就会得到这个装置是属于哪一种类型，如果没有正确填写，在主机端的驱动安装完成后，显示的装置类型会与预期的不同。这个部份的代码位于app_task.c中的gapc_get_dev_info_req_ind_handler函式，代码中已将键盘及鼠标的Appearance给定义起来，使用者可以依据需求扩充。

图2. GAP Client Gets Device Apperance

3. 在新增HID Profile时，填入当前的应用类型，这位于app_hid.c中的app_hid_add_hids函式，使用者可以根据当前需求填入键盘或是鼠标的宏定义，但要记得一定要有Protocol Mode才能正常使用。

图3. GAP Client Gets Device Apperance

资源类型

1) 硬件环境：对应产品型号的AT-START BOARD

2) 软件环境

wb415_hogp_bt_demo\projects\ble_app_remote

wb415_hogp_MCU_demo\utilities\wb415_hogp_mcu_demo\mdk_v5

软件设计

1) 配置流程

a) MCU端

配置USER KEY作为击键

编写USART3通讯函数

轮询USER KEY是否按下

根据需求去配置USER KEY按下后发出的AT command

b) BT端

将HOGP的Profile加入database

编写应用层与GATT之间的界面

在应用层中轮询AT command

透过HOGP将不同的key function发给host端

2) 代码介绍

a) MCU端

main函数代码描述

b) BT端
原则上不需要去修改Profile层的内容，由APP层去设定HID装置的内容即可

初始化HOGP装置变量

将HOGP加入database

在main函数之中的while loop不断轮询app_user_entry()来确认有无收到AT command，如果收到有收到AT command则执行该命令的内容。

解析AT command并执行对应的程序

实验效果

按下AT-START板上的USER KEY发送www back按键，则浏览器页面返回上一页

按下AT-START板上的USER KEY发送volume up按键，则音量提高（需要修改AT command）

按下AT-START板上的USER KEY发送volume down按键，则音量降低（需要修改AT command）

按键定义

本应用指南以多媒体按键为例，在代码中定义了多媒体按键值的数组，用户可以在app_key.c中找到以下代码：多媒体按键值定义

在app.c中的app_user_entry函数，每当添加一个新的按键实例，必须透过app_hid_send_report这个函数，将按键值及长度发送给主机端，主机才能根据按键值做出对应的行为；举例来说，要发出降低音量的按键功能，从上面的注释可以看到volume down对应到第九列，是整个数组的第18个数，因此调用发送函数时写成app_hid_send_report(&key_copy[18], 2)，其他按键也是如此使用。

HOGP相关AT command

本应用指南中，已经建立部分的AT command，如下表：

表2. HOGP相关AT command

用户自行添加AT command时，需要在MCU端及BT端同时增加对应的实例；MCU端要在at_cmd.h中新增AT command的请求及期待的响应；BT端要在app.h中新增要解析的AT command字符串、command的枚举以及回复的枚举，数量上如果对不上的话则发出的按键功能可能会不正常。

另外鼠目标AT command及位移都是填入Dummy Data，使用者如果要反应真实的位移及实作按键、滚轮等功能，需要自己由传感器读取数据，并修改鼠标的AT command让它可以携带真实参数，接收AT command的部份也要实做解析函数去取出AT command中的参数内容，并填入Notification之中。