轉自 http://www.sunyouqun.com/2017/04/understand-ble-5-stack-direct-test-mode/

認識BLE協議棧 —— 直接測試模式

BLE協議充分考慮了裝置的測試問題，在協議棧層面提供了直接測試模式，用於執行BLE裝置的RF物理層一致性的測試。

直接測試模式（Direct Test Mode）常簡稱為DTM。

DTM測試的核心工作是令裝置在指定的頻率上傳送一段資料序列，在另一端使用測試裝置接收資料序列並給出測試報告，或者反過來測試裝置傳送一段資料序列，BLE裝置接收並給出測試報告。

測試報告中會給出通訊頻率的偏移量，頻率的功率，通訊丟包率PER（Packet Error Rate）等資訊，並根據這些資訊判斷BLE裝置的物理層是否滿足設計要求。

1. 工作模式介紹

DTM測試的基本工作模式如下：

左側DUT（Device Under Test）表示待測裝置，右側Upper Tester表示上位機測試裝置，通常使用PC代替，右側Lower Tester表示下位機測試裝置，通常是一臺專業的藍芽RF測試裝置。

上位機與DUT之間使用串列埠線連線，上位機發送測試命令，DUT執行指定的操作，並返回執行結果。串列埠至少應支援以下幾種波特率：1200、2400、9600、14400、19200、38400、57600、115200。

下位機接收DUT傳送的訊號，或向DUT傳送訊號，並給出報告。

值得注意的是，圖中DUT與下位機之間的連線既有實線又有虛線。實線指二者之間可以用一根同軸電纜傳輸RF訊號，虛線指可以使用RF訊號進行無線傳輸。使用同軸電纜，需要考慮介面處的阻抗匹配和功率損耗，使用無線傳輸則要考慮外部射頻干擾，需要在一個遮蔽箱或遮蔽室內進行測試才能保證準確。

如果RF測試裝置具有串列埠收發能力和資料處理能力，那麼該裝置可以脫離PC獨立完成全部測試任務。

2. 測試內容

PC向DUT傳送測試命令，具體如下：

DUT收到命令會向PC返回事件訊息，具體如下：

實際工作時，PC與DUT之間的工作流程如下所示：

<傳送測試>

<接收測試>

3. 命令與事件

命令與事件都是2位元組資料，在串列埠中傳輸時按照MSB優先傳輸。

3.1 命令

收發機測試命令的資料幀格式如下：

設定測試和停止測試的命令資料幀格式如下：

兩種資料格式的首位2bite都是CMD：

• CMD = 00b，表示該命令為Test Setup。
• CMD = 01b，表示該命令為Receiver Test。
• CMD = 10b，表示該命令為Transmitter Test。
• CMD = 11b，表示該命令為Test End。

Test Setup命令

Control = 0x00, Param = 0x00，表示重置測試引數。

Control = 0x02, Param = 0x01-0x04，設定不同的物理層。

Test End命令

Control = 0x00, Param = 0x00，表示停止測試。

Transmit Test命令

Frequency = 0x00 ~ 0x27，分別代表0-39通道頻率。

PKT = 00b ~ 11b，表示不同的0/1測試序列。

Length的低6位表示Payload的資料長度。

3.2 事件

事件只有兩種，一種是LE_Test_Status_Event事件，另一種是LE_Packet_Report_Event事件。

LE_Test_Status_Event事件的資料幀格式如下：

其中EV = 0。Response包含了狀態資訊。ST（Status）表示結果是成功還是失敗。

LE_Packet_Report_Event事件的資料幀格式如下：

其中EV = 1。Packet Count表示收到的資料幀總數，其有效範圍是0 – 32767。

4. 測試資料

當進行收發機測試時，RF資料格式不是標準的BLE資料格式，它無法被BLE主機掃描，僅能被BLE射頻測試裝置識別。

4.1 資料格式

對於非編碼型物理層裝置，測試資料格式如下：

對於編碼型物理層裝置，資料格式略有不同，增加了編碼相關的欄位。

測試時，資料不執行白化操作，不執行CRC計算並將其設定為常數值，前導碼和Sync Word也均設定為固定常數值。

4.2 資料PDU

資料PDU的格式如下：

其中Payload的格式如下：

第一部分Payload Type代表了測試資料的型別，可用的測試資料包括：

• PRBS9
• PRBS15
• 有規則的0/1序列
• 純0或純1序列

PRBS9表示9-bit的偽隨機數，PRBS15表示15-bit偽隨機數。