杰理708芯片如何实现低功耗蓝牙配对？

Question

在使用杰理AC690708芯片实现低功耗蓝牙（BLE）配对时，常遇到“设备进入低功耗模式后无法被重新发现或响应配对请求”的问题。这是由于芯片在深度睡眠状态下关闭了BLE广播通道，导致主机设备无法扫描到从机。如何在保证超低功耗的同时，合理配置唤醒机制与广播间隔，确保配对流程稳定可靠？此外，配对绑定信息在休眠后丢失的问题也较为常见，是否需外接存储或启用内部Flash保存配对状态？这些问题直接影响用户体验与产品续航表现。

Answer 1

杰理AC690708芯片BLE低功耗配对优化策略

1. 问题背景与现象分析

在使用杰理AC690708芯片开发蓝牙低功耗（BLE）设备时，常出现设备进入深度睡眠后无法被主机重新发现或响应配对请求的现象。其根本原因在于：AC690708在深度睡眠模式下会关闭BLE射频模块及广播通道，导致广播包停止发送，从而使主机设备无法扫描到从机。

此外，在实际应用中还存在配对绑定信息丢失的问题——当系统断电或重启后，原有的安全绑定关系未能持久化保存，用户需重复配对操作，严重影响用户体验。

这些问题的核心矛盾在于：如何在保证超低功耗的前提下，维持BLE可连接性，并确保安全状态的持久化。

2. BLE广播机制与低功耗模式冲突解析

低功耗模式	BLE广播状态	电流消耗	可被发现性
运行模式	持续广播	~5mA	高
轻度睡眠	间歇广播	~50μA	中
深度睡眠	广播关闭	~3μA	无
关机模式	完全断电	~1μA	无

从上表可见，深度睡眠虽实现极致省电，但牺牲了BLE的可连接能力。因此，必须通过合理的唤醒策略和广播调度机制来平衡功耗与可用性。

3. 唤醒机制设计：外部中断 + 定时唤醒

• 利用按键、传感器信号等GPIO触发外部中断唤醒芯片
• 配置RTC定时器周期性唤醒CPU执行广播任务
• 唤醒后开启BLE广播，持续时间建议为10s~30s
• 若未收到连接请求，则自动返回深度睡眠

示例代码片段：

void enter_deep_sleep_with_wakeup(void) {
    // 配置RTC定时唤醒（例如每30秒唤醒一次）
    sys_timer_start(TIMER_RTC, 30000, wakeup_handler);
    
    // 设置外部中断引脚
    gpio_set_pullup(KEY_PIN, 1);
    gpio_set_irq(KEY_PIN, IRQ_FALLING, key_wakeup_handler);

    // 进入深度睡眠
    power_down();
}

void wakeup_handler(void) {
    ble_start_advertising();  // 重启广播
    delay_ms(15000);          // 广播15秒
    enter_deep_sleep_with_wakeup(); // 重新进入睡眠
}

4. 广播间隔优化策略

根据蓝牙核心规范，广播间隔直接影响扫描成功率与功耗。推荐采用动态调整策略：

1. 首次开机或唤醒后使用快速广播（20ms），提高发现概率
2. 若无连接尝试，逐步拉长至100ms、500ms
3. 最终进入稀疏广播模式（1s~2s），维持基本可发现性
4. 结合用户行为预测，如早晨自动增强广播密度

该策略可通过状态机控制：

stateDiagram-v2
    [*] --> Idle
    Idle --> FastAdv: 唤醒事件
    FastAdv --> MediumAdv: 无连接10s
    MediumAdv --> SlowAdv: 无连接30s
    SlowAdv --> DeepSleep: 超时60s
    DeepSleep --> Idle: RTC/IRQ唤醒

5. 配对绑定信息持久化方案对比

存储方式	容量	寿命	功耗	数据保持	适用场景
内部SRAM	4KB	断电丢失	低	×	临时缓存
内部Flash	64KB	10万次	中	√	推荐方案
外置EEPROM	可扩展	百万次	高	√	高可靠性需求
FRAM	可选	无限次	较高	√	频繁写入场景

对于AC690708芯片，其内置64KB Flash支持按扇区擦写，可用于保存bonding信息（如IRK、CSRK、LTK等）。建议在配对成功后立即调用如下API：

int save_bonding_data_to_flash(const ble_bond_info_t *info) {
    uint8_t sector[512];
    flash_read(FLASH_SECTOR_BOND, sector, 512);
    memcpy(sector + OFFSET_BOND_INFO, info, sizeof(ble_bond_info_t));
    flash_erase(FLASH_SECTOR_BOND);
    return flash_write(FLASH_SECTOR_BOND, sector, 512);
}