从零实现BLE协议栈（1-3）实验： 01_tx_advertise

1-3 动手实验：编译运行 01_tx_advertise

本篇是第 1 章的配套实验，将 1-1 和 1-2 中讲解的 RADIO 操作与 ADV_NONCONN_IND 广播完整跑通。

---

一、概述

01_tx_advertise 是整个系列中最简单的 Demo：它驱动 nRF52832 的 RADIO 外设，在 37/38/39 三个广播信道上循环发送 ADV_NONCONN_IND 包。这个例程没有任何 RX 逻辑，是一个纯粹的"只发不收"广播器。

通过本实验，你将验证：

• HFXO 时钟启动与 RADIO 配置是否生效
• PDU 构建（Header + AdvA + AdvData）是否正确
• 手机或 Bumble 扫描器能否看到名为 "ZephyrRaw" 的设备

---

二、实验环境

项目	说明
开发板	nRF52 DK (PCA10040) — nRF52832
测试工具	nRF52840 Dongle + bumble_scan_req.py（或 nRF Connect App）
构建系统	Zephyr west + GCC (zephyr-sdk-0.17.4)
串口查看	任何串口终端（115200 baud，连接 DK 板载 J-Link CDC）

---

三、编译与烧录

前提：已完成 Zephyr 环境配置，并在 zephyr/ 目录下激活了虚拟环境（..\.venv\Scripts\Activate.ps1）。

3.1 编译

west build -b nrf52dk/nrf52832 .\write-BLE-stack-from-scratch\01_tx_advertise\ -p

编译输出（关注 Memory region）：

Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
           FLASH:       45668 B       512 KB      8.71%
             RAM:       13360 B        64 KB     20.39%

3.2 烧录

west flash

---

四、串口日志

烧录完成后，串口终端会输出以下内容：

*** Booting Zephyr OS build v4.3.0-4808-ga5d4626b8c16 ***
=== BLE PHY Raw TX Demo (HAL API) ===
Device Name: ZephyrRaw
Address: 66:55:44:33:22:11 (Random Static)

HFCLK (16MHz HFXO) started
Radio configured via HAL: BLE 1M, AA=0x8E89BED6, CRC_IV=0x555555
PDU built: type=0x02 tx_addr=1 len=20

Starting advertising on channels 37/38/39...
Sent 10 advertising events
Sent 20 advertising events
Sent 30 advertising events
...

日志中的关键字段解读：

• type=0x02：PDU Type = ADV_NONCONN_IND（不可连接的非定向广播）
• tx_addr=1：TxAdd=1 表示使用随机地址
• AA=0x8E89BED6：BLE 规范规定的广播接入地址，所有广播包都用这个值
• CRC_IV=0x555555：广播信道的 CRC 初始值，同样由规范固定

---

五、运行测试

方法 A：nRF Connect App

打开手机上的 nRF Connect App → Scan，你会看到名为 "ZephyrRaw" 的设备。

方法 B：使用 nRF 52840 Dongle

使用 nRF52840 Dongle 运行 Bumble 扫描器：

.\write-BLE-stack-from-scratch\tools\venv\Scripts\python.exe `
  .\write-BLE-stack-from-scratch\tools\bumble_scan_req.py `
  --transport usb:2FE3:000B `
  --target 66:55:44:33:22:11 `
  --duration 5

输出示例：

Bumble BLE Active Scanner
Transport : usb:2FE3:000B
Target    : 66:55:44:33:22:11
Duration  : 5s

Starting Active Scan for 5s ...

────────────────────────────────────────────────────────────
  ADV #1: ADV_NONCONN from 66:55:44:33:22:11
────────────────────────────────────────────────────────────
  RSSI: -68 dBm
  Address Type: Random
  AD Structures (2):
  [Flags] (1 bytes): 06 => LE General Discoverable | BR/EDR Not Supported
  [Complete Local Name] (9 bytes): "ZephyrRaw"

============================================================
Scan completed.
  ADV received     : 14
  SCAN_RSP received: 0    ← ADV_NONCONN 不会回复 SCAN_RSP
  Unique devices   : 1
============================================================

注意 SCAN_RSP received: 0 — 因为 ADV_NONCONN_IND 类型的广播不会响应扫描请求（Scanner 发了 SCAN_REQ 也会被忽略），这正是它与 ADV_IND 的关键区别。

方法 C：使用 BPA-low-energy 抓包

抓包可以看到完整的空中帧，验证 PDU Header 中的 Type 应当是 0x02（ADV_NONCONN_IND），AdvA 是 0x665544332211（小端序），AdvData 包含 Complete Local Name , 内容为 "ZephyrRaw"。

观察发包的时序可以看到，每次广播事件的间隔约 100 ms：