蓝牙4.0 ble 协议栈的研究 ti cc2540 cc2541 osal

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1、1.蓝牙：a是一种支持短距离通讯的无线技术，主要工作在2.4GHz频带。至今分为五个版本1.1，1.2,2.0,3.0,4.0（4.1），现在市面上流行三种设备传统蓝牙（Bluetooth简称BR），低功耗蓝牙（bluetoothSmart即是BluetoothLowEnergy简称BLE，蓝牙4.0（BluetoothSmartReady即是BR+BLE））b蓝牙4.0由传统蓝牙，高速蓝牙和蓝牙低功耗三种规范合成。其中常用的有两种模式（单模->支持（BLE）和双模->支持（BLE+BR））。我们用的CC2540是单模芯片。c蓝牙4.0中的BLE（蓝牙低功耗BluetoothLow

2、Energy）定义了两个频段2.4Ghz（16个信道896/915MHz（896M一个信道915M十个信道），共27个信道。速度：支持1Mbps数据传输率下的超短数据包。所有连接都使用蓝牙2.1加入的减速呼吸模式（sniffsubrating）来达到超低工作循环跳频：蓝牙规范自适应跳频技术主控制：更加智能，可以休眠更长时间，只在需要执行动作的时候才唤醒。延迟：可在3ms内实现连接并设置数据传输。范围：提高调制指数，最大范围可到100m健壮性：所有数据包都经过24bitCRC校验。确保最大程度抵御干扰。安全：使用AES128CCM加密算法进行数据包加密和认证。拓扑：每个数据包的每次接

3、收都是用32位寻址，理论上可连接十亿台设备。针对一对一连接，并支持新型拓扑的一对多连接。d蓝牙4.0总共40个信道，都分布在2.4GHz，其中0.12.39三个信道用来广播信息。e蓝牙4.0的引起超低的功耗而备受瞩目。是3.0的升级版，较3.0更加省电，成本更低，3ms低延迟，超长有效连接距离，AES-128加密；2.BLEa.蓝牙4.0规范中的一种，其中master最多有7个外设，低功耗，低延迟，低吞吐量。b．六种设备状态待机状态（standby）：设备没有传输和发送数据，并且没有连接到任何设备广播状态（Advertiser）：周期性广播状态扫描状态（Scanner）：主动寻找正

4、在广播的设备发起链接状态（Initiator）：主动向扫描设备发起连接。主设备（Master）:作为主设备连接到其他设备。从设备（Slave）：作为从设备连接到其他设备。五种工作状态准备（standby），广播（advertising），监听扫描（Scanning），发起连接（Initiating），已连接（Connected）四种设备类型Cnetral主机（常作为client端）：如手机，PCPeripheral从机（常作为Service端）：如心率计，血糖计Observer观察者：Broadcast广播者：连接过程：Peripheral开启广播-->Central扫描从机广播-

5、->Peripheral接收到Central的扫描请求，Peripheral向Central发送扫描回应数据-->Central向Peripheral发起连接-->开始通信。c．BLE中的连接参数（ConnectionEvent==确认连接应答信号-->设备大多数情况下都在Sleep状态下，每个ConnectionEvent都由Master发起包，在由Slaver回复）参数1：ConnectionInterva-->l两个ConnectionEvent之间的空闲值，单位为1.25ms，最小7.5ms，最大4s。参数2：SlaveLatency-->Slaver设备没有数据要发时，跳

6、过一定数目的ConnectionEvent的值，Rang：0-499.参数3：SupervisionTimeout-->超时时间，就是两个设备在连接的这段时间没有发生通讯而导致连接自动断开的值。Range（10ms-----32s）但是必须满足以下条件参数3>=参数1*（参数2+1）。d．兼容性BLE协议结构a.结构可分为三大层（控制层（controller）à（HCI、LL、PHY））协议层（Host）à（L2CAP、SM、ATT、GATT、GAP）应用层（App）à（GATTProfile和GAPRole/SecurityProfiles）b.各层单元逻辑PHYà物理层：主要是

7、射频和电路部分LLà链路控制层：通过计算器的设置来控制物理层HCIà通讯层：向host和controller提供一个标准化接口，该层可以由软件api实现或者用硬件接口UARTSPIUSB来控制L2CAPà逻辑链路控制和适配层：负责逻辑链路的连接以及事件的分发，位于基带协议之上。L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务。它的功能包括：协议的复用能力、分组的分割和重新组装以及数据组提取。L2CAP允许高层协议和应用发送和接受高达64Byte的数据分组SMà安全服务