蓝牙协议栈详解
蓝牙协议栈重连的过程
蓝牙协议栈重连的过程蓝牙协议栈是一种层次化的协议集合,用于在蓝牙设备之间传输数据。
当两个蓝牙设备之间建立连接时,它们需要经历一系列步骤,称为重连过程。
以下是蓝牙协议栈重连的一般过程:1. 设备发现(Device Discovery):这是重连过程的第一步,其中一个设备扫描附近的可用蓝牙设备。
2. 设备连接(Device Connection):一旦发现目标设备,发起设备将向其发送连接请求。
如果目标设备接受连接请求,它们就建立了物理链路。
3. 配对(Pairing):为了确保连接的安全性,设备需要进行配对。
这包括交换密钥并进行身份验证。
4. 链路管理(Link Management):在此阶段,建立链路管理协议(LMP)连接,用于控制蓝牙链路的各个方面,如调整功率、协商数据速率等。
5. L2CAP连接(L2CAP Connection):逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)是构建在基带协议之上的协议,它为更高层协议(如RFCOMM和SDP)提供了服务。
在此阶段,建立L2CAP连接。
6. 建立RFCOMM通道(Establish RFCOMM Channels):RFCOMM是一种传输协议,提供串行线路模拟。
如果应用程序需要使用串行端口,将在此阶段建立RFCOMM通道。
7. 服务发现(Service Discovery):通过服务发现协议(SDP),设备可以查询彼此的服务和特征。
8. 数据交换(Data Exchange):一旦完成所有连接设置,应用程序就可以开始通过蓝牙协议栈交换数据。
重连过程的每一步都由各种协议和算法组成蓝牙协议栈的一部分。
虽然这个过程看起来复杂,但对于最终用户来说,它是自动和透明的。
重连过程的目标是建立安全可靠的蓝牙连接,同时优化带宽利用率和电池寿命。
由浅入深,蓝牙4.0BLE协议栈开发攻略大全(5)
本系列教程将结合TI推出的CC254x SoC 系列,讲解从环境的搭建到蓝牙4.0协议栈的开发来深入学习蓝牙4.0的开发过程。
教程共分为六部分,本文为第五部分:第五部分知识点:第二十一节 DHT11温湿度传感器第二十二节蓝牙协议栈之从机通讯第二十三节蓝牙协议栈主从一体之主机通讯第二十四节 OAD空中升级第二十五节 SBL串口升级有关TI 的CC254x芯片介绍,可点击下面链接查看:主流蓝牙BLE控制芯片详解(1):TI CC2540同系列资料推荐:由浅入深,蓝牙4.0/BLE协议栈开发攻略大全(1)由浅入深,蓝牙4.0/BLE协议栈开发攻略大全(2)由浅入深,蓝牙4.0/BLE协议栈开发攻略大全(3)由浅入深,蓝牙4.0/BLE协议栈开发攻略大全(4)有关本文的工具下载,大家可以到以下这个地址:朱兆祺ForARM第二十一节 DHT11温湿度传感器DHT11简介DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗,使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。
产品为4针单排引脚封装,连接方便。
技术参数供电电压: 3.3~5.5V DC输出:单总线数字信号测量范围:湿度20-90%RH,温度0~50℃测量精度:湿度+-5%RH,温度+-2℃分辨率:湿度1%RH,温度1℃互换性:可完全互换,长期稳定性: < ±1%RH/年DHT11 数字湿温度传感器采用单总线数据格式。
ble内幕解读
一、概述1、BLE蓝牙协议栈结构附图6 BLE蓝牙协议栈结构图分为两部分:控制器和主机。
对于4.0以前的蓝牙,这两部分是分开的。
所有profile(姑且称为剧本吧,用来定义设备或组件的角色)和应用都建构在GAP 或GATT之上。
下面由结构图的底层组件开始介绍。
·PHY层,工作车间,1Mbps自适应跳频GFSK(高斯频移键控),运行在免证的2.4GHz·LL层为RF控制器,控制室,控制设备处于准备(standby)、广播、监听/扫描(scan)、初始化、连接,这五种状态中一种。
五种状态切换描述为:未连接时,设备广播信息(向周围邻居讲“我来了”),另外一个设备一直监听或按需扫描(看看有没有街坊邻居家常里短可聊,打招呼“哈,你来啦”),两个设备连接初始化(搬几把椅子到院子),设备连接上了(开聊)。
发起聊天的设备为主设备,接受聊天的设备为从设备,同一次聊天只能有一个意见领袖,即主设备和从设备不能切换。
·HCI层,为接口层,通信部,向上为主机提供软件应用程序接口(API),对外为外部硬件控制接口,可以通过串口、SPI、USB来实现设备控制。
·L2CAP层,物流部,行李打包盒拆封处,提供数据封装服务·SM层,保卫处,提供配对和密匙分发,实现安全连接和数据交换·ATT层,库房,负责数据检索·GATT层,出纳/库房前台,出纳负责处理向上与应用打交道,而库房前台负责向下把检索任务子进程交给ATT库房去做,其关键工作是把为检索工作提供合适的profile结构,而profile由检索关键词(characteristics)组成。
·GAP层,秘书处,对上级,提供应用程序接口,对下级,管理各级职能部门,尤其是指示LL层控制室五种状态切换,指导保卫处做好机要工作。
TI的这款CC2540器件可以单芯片实现BLE蓝牙协议栈结构图的所有组件,包括应用程序。
蓝牙协议栈
蓝牙协议栈蓝牙技术是一种无线通信技术,用于在短距离范围内传输数据。
它是一种低功耗、低成本的通信方式,广泛应用于各种设备,如手机、耳机、音箱、车载系统等。
蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心组成部分,它定义了蓝牙设备之间的通信规则和协议。
蓝牙协议栈的组成蓝牙协议栈主要由两个部分组成:控制器和主机。
控制器负责物理层和链路层的处理,主机负责更高层的协议处理。
两者共同工作,实现了蓝牙设备之间的无缝通信。
控制器控制器是蓝牙协议栈的底层部分,负责处理物理层和链路层的功能。
它由芯片实现,包含了一些硬件和软件模块。
控制器主要完成以下功能:•物理层:控制器负责处理蓝牙设备之间的无线通信,包括无线信号的发送和接收、频率的控制等。
•链路层:控制器负责处理链路层的功能,包括设备的连接、数据的传输、错误的处理等。
主机主机是蓝牙协议栈的上层部分,负责更高层的协议处理。
它运行在设备的操作系统上,通过软件实现。
主机主要完成以下功能:•L2CAP(逻辑链路控制和适配协议):主机通过L2CAP协议提供了更高层的数据传输服务,包括数据的分段、重组、流控制等。
•GAP(通用访问配置):主机通过GAP协议实现设备之间的连接管理,包括设备的发现、配对、连接等。
•GATT(通用属性规范):主机通过GATT协议定义了设备之间的数据交换格式和规则,实现了设备之间的数据交互。
•应用层:主机还可以根据具体的应用需求,实现特定的应用层协议,例如音频传输、文件传输等。
蓝牙协议栈的工作流程蓝牙协议栈的工作流程可以分为以下几个阶段:1.设备发现:在这个阶段,设备通过广播自己的信息,让其他设备可以发现并进行连接。
2.配对连接:当两个设备发现彼此后,它们可以进行配对连接。
在配对连接过程中,设备会进行身份认证和加密操作,确保通信安全。
3.服务发现:一旦设备建立了连接,它们可以通过GATT协议进行服务发现。
设备可以查询对方提供的服务和特性,以确定可以进行的操作。
4.数据交换:通过GATT协议,设备可以进行数据交换。
三种蓝牙架构实现方案(蓝牙协议栈方案)
三种蓝⽛架构实现⽅案(蓝⽛协议栈⽅案)蓝⽛架构实现⽅案有哪⼏种?我们⼀般把整个蓝⽛实现⽅案叫做蓝⽛协议栈,因此这个问题也可以这么阐述:蓝⽛协议栈有哪些具体的架构⽅案?在蓝⽛协议栈中,host是什么?controller是什么?HCI⼜是什么?⼤家都知道,不同的应⽤场景有不同的需求,因此不同的应⽤场景对蓝⽛实现⽅案的要求也不⼀样,从⽽催⽣不同的蓝⽛架构实现⽅案,或者说蓝⽛协议栈⽅案。
架构1:host+controller双芯⽚标准架构蓝⽛是跟随⼿机⽽诞⽣的,如何在⼿机中实现蓝⽛应⽤,是蓝⽛规格⾸先要考虑的问题。
如果你仔细阅读蓝⽛核⼼规格,你会发现规格书更多地是站在⼿机⾓度来阐述的,然后“顺带”描述⼀下⼿机周边蓝⽛设备的实现原理。
如⼤家所熟知,⼿机⾥⾯包含很多SoC或者模块,每颗SoC或者模块都有⾃⼰独有的功能,⽐如⼿机应⽤跑在AP芯⽚上(⼀般⽽⾔,Android或者iOS开发者只需跟AP芯⽚打交道),显⽰屏,3G/4G通信,WiFi/蓝⽛等都有⾃⼰专门的SoC或者模块,这些模块在物理上都会通过某种接⼝与AP相连。
如果应⽤需要⽤到某个模块的时候,⽐如蓝⽛通信,AP会⾃动跟蓝⽛模块交互,从⽽完成蓝⽛通信功能。
市场上有很多种AP芯⽚,同时也有很多种蓝⽛模块,如何保证两者的兼容性,以减轻⼿机的开发⼯作量,增加⼿机⼚商蓝⽛⽅案选型的灵活性,是蓝⽛规格要考虑的事情。
为此,蓝⽛规格定义了⼀套标准,使得⼿机⼚商,⽐如苹果,⽤⼀颗新AP替换⽼AP,蓝⽛模块不需要做任何更改;同样⽤⼀颗新蓝⽛模块换掉⽼蓝⽛模块,AP端也不需要做任何更改。
这个标准把蓝⽛协议栈分成host和controller两部分,其中host跑在AP上,controller跑在蓝⽛模块上,两者之间通过HCI协议进⾏通信,⽽且host具体包含协议栈那些部分,controller具体包含协议栈那些部分,两者之间通信的HCI协议如何定义,这些在蓝⽛核⼼规格中都有详细定义,因此我把它称为双芯⽚标准⽅案。
蓝牙的几种应用层协议作用
蓝牙的几种应用层协议作用蓝牙技术是一种广泛应用于无线通信的短距离通信技术。
它提供了一种方便、快速的方式,使得设备之间可以进行无线通信和数据传输。
为了使蓝牙设备之间可以互相交互和相互理解,蓝牙定义了一套应用层协议,这些协议确保了数据的正确传输和设备之间的有效通信。
本文将介绍蓝牙的几种应用层协议以及它们的作用。
1. SPP(Serial Port Profile,串口协议)SPP是蓝牙技术中最早应用的协议之一,它模拟了串口通信的功能,使得蓝牙设备可以像传统串口一样进行通信。
SPP主要用于传输简单的文本数据和控制命令,例如打印机的指令、传感器数据等。
通过SPP,蓝牙设备可以实现与串口设备的连接,并实现数据的传输和控制。
2. GAP(Generic Access Profile,通用接入协议)GAP是蓝牙中定义的最基本的应用层协议,它规定了设备之间相互可见、可连接的方式以及设备的身份认证等基本功能。
GAP使得蓝牙设备可以相互发现并建立连接,同时还定义了设备之间的加密和认证机制,确保通信的安全性。
GAP广泛应用于蓝牙设备的配对和连接过程中。
3. MAP(Message Access Profile,消息访问协议)MAP是蓝牙中用于消息传输的协议,它允许蓝牙设备之间交换电子邮件、短消息和彩信等消息类型。
通过MAP,用户可以在蓝牙设备之间方便地进行消息的传输和同步,例如在手机和车载系统之间传递短信内容、接收邮件等。
4. A2DP(Advanced Audio Distribution Profile,高级音频分发协议)A2DP是蓝牙中专门用于音频传输的协议,它支持高质量的音频流传输,使得蓝牙设备可以无线传输音乐、语音和其他音频内容。
A2DP广泛应用于蓝牙耳机、汽车音响和家庭音响等设备上,使得用户可以方便地享受高品质的音频体验。
5. HFP(Hands-Free Profile,免提协议)HFP是蓝牙中用于实现免提功能的协议,它支持蓝牙设备与手机之间的通话建立、通话控制和语音传输等功能。
BlueTooth:蓝牙核心协议与蓝牙芯片结构
BlueTooth:蓝牙核心协议与蓝牙芯片结构1 Bluetooth Core System Protocol(蓝牙核心协议)蓝牙技术规范(specification)包括核心协议(protocol)和应用规范(profile)两个部分。
核心协议包含蓝牙协议栈中最低的4个Layer,和一个基本的服务协议SDP(Service Discover Protocol),以及所有应用profile的基础Profile GAP(General Acess Profile)。
核心协议是蓝牙协议栈中必不可少的。
除了核心协议外,蓝牙规范必须包含一些其他的应用层的服务和协议--应用层profile。
蓝牙协议栈通常有如下内容:蓝牙5而蓝牙的核心系统协议为最低的4个Layer,再加上应用层profile SDP,包括:RF,LC(link control),LM(Link Manager),L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol),SDP。
核心系统的架构图如下,为简明起见,没有画出SDP。
蓝牙6最低的3个Layer经常也看作一个子系统,叫Bluetooth Controler。
Bluetooth Controler和包括L2CAP在内上层Profile之间的通信,是通过HCI(Host to Controler Interface)进行。
HCI以下的内容Bluetooth Controler由蓝牙芯片实现,以上的内容由Bluetooth Host(比如手机Baseband)实现。
蓝牙核心系统通过一系列Service Access Point(如上图的椭圆部分所示)提供服务,这些服务包含了对蓝牙核心系统的最基本和原始的控制。
可以分为3种类型:Device Control Service,修改蓝牙Device的行为,状态和模式;Tansport Control Sevice,创建修改和释放trafficbearers(信道和链接);Data Service,在Traffic bearers上进行数据传输。
蓝牙协议栈详解
蓝牙协议栈详解蓝牙协议栈是指蓝牙通信中的软件协议,它定义了蓝牙设备之间的通信规则和数据传输方式。
蓝牙协议栈由多个层次组成,每个层次负责不同的功能和任务。
本文将对蓝牙协议栈的各个层次进行详细解析,以便读者更好地理解蓝牙通信原理。
1. 物理层(Physical Layer)物理层是蓝牙协议栈中最底层的层次,它定义了蓝牙设备的无线通信方式和频率。
蓝牙使用2.4GHz的ISM频段进行通信,采用频率跳变技术来避免干扰。
物理层还定义了蓝牙设备的功率等级和传输速率,以及通信距离的限制。
2. 链路层(Link Layer)链路层是蓝牙协议栈中的第二层,它负责建立和管理蓝牙设备之间的连接。
链路层主要包括两个子层:广告子层和连接子层。
广告子层负责设备的广告和发现,用于建立连接;连接子层负责连接的建立、维护和关闭。
链路层还定义了蓝牙设备之间的数据传输方式,如数据包的格式、错误检测和纠错等。
3. 主机控制器接口(Host Controller Interface,HCI)主机控制器接口是蓝牙协议栈中的第三层,它定义了主机和主机控制器之间的通信方式。
主机控制器接口可以通过串口、USB等方式与主机连接,主要负责传输命令和数据,以及处理主机和主机控制器之间的事件和状态。
4. L2CAP层(Logical Link Control and Adaptation Protocol)L2CAP层是蓝牙协议栈中的第四层,它提供了面向连接和面向无连接的数据传输服务。
L2CAP层可以将较大的数据包分割成多个小的数据包进行传输,并提供可靠的数据传输机制。
L2CAP层还支持多个逻辑信道的复用和分离,以满足不同应用的需求。
5. RFCOMM层(Radio Frequency Communication)RFCOMM层是蓝牙协议栈中的第五层,它通过虚拟串口的方式提供串行数据传输服务。
RFCOMM层允许应用程序通过串口接口与蓝牙设备进行通信,实现数据的传输和控制。
蓝牙技术的原理和应用
蓝牙技术的原理和应用蓝牙技术是一种近距离无线通讯技术,由于其低功耗、低成本、广泛应用等特点,在现代生活中得到了广泛的应用。
本篇文章将介绍蓝牙技术的原理和应用。
一、蓝牙技术的原理蓝牙技术是基于无线射频的短距离通讯标准,采用2.4GHz的ISM频段,其具有跨平台、传输速率高、安全可靠等特点。
蓝牙技术的原理主要由以下几个部分组成:1、蓝牙射频蓝牙射频是蓝牙技术中最关键的部分之一,其使用的频段是2.4-2.48 GHz的ISM频段,全球范围内都允许使用。
同时,蓝牙技术还使用了FHSS(频率跳跃扩频)技术,可以有效地减少数据传输时的干扰和噪音,从而提高传输效率和连接稳定性。
2、蓝牙协议栈蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心部分,其包含6层协议:物理层、链路层、LMP层、L2CAP层、RFCOMM层和应用层。
其中,LMP层和L2CAP层是蓝牙协议栈中最关键的两层,LMP层负责蓝牙设备之间的配对和连接,L2CAP层则是数据传输和协议交换的核心。
3、蓝牙设备蓝牙设备是蓝牙技术中最终的实现部分,包括蓝牙手机、蓝牙耳机、蓝牙键盘、蓝牙鼠标等等。
蓝牙设备与蓝牙设备之间可以建立专门的蓝牙链接,实现数据的传输和交换。
二、蓝牙技术的应用随着科技的发展,蓝牙技术的应用越来越广泛,其中较为典型的应用包括以下几个方面:1、蓝牙音频蓝牙音频是目前最具代表性的应用之一,其主要应用包括蓝牙耳机、蓝牙音响等等。
蓝牙耳机的问世,改变了传统有线耳机的繁琐和不便之处,蓝牙音响则将家庭音响的使用限制降到了最低。
2、蓝牙设备蓝牙技术的实际应用还包括蓝牙键盘、蓝牙鼠标、蓝牙打印机等等。
蓝牙键盘和鼠标的问世,解决了传统有线键盘和鼠标的使用不便之处。
蓝牙打印机则可以实现移动设备的打印功能。
3、蓝牙定位蓝牙定位是近些年来蓝牙技术发展的新方向,其主要应用包括超市定位、医院导航等等。
蓝牙定位的原理是通过蓝牙信号强度指示来确定设备的位置,从而实现定位和导航。
4、蓝牙物联网蓝牙物联网是未来的发展方向之一,其应用范围可以延伸到智能家居、智能健康、智能交通等等。
bluetooth协议架构详解与android 蓝牙架构分析
二、中间协议层
中间协议层的一系列协议构成了蓝牙协议体系: • 蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层: 1.核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP; 2.电缆替代协议:RFCOMM; 3.电话传送控制协议:TCS-Binary、AT 命 令 集; 4.选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、 vCal、IrMC、 WAE。 • 除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口(HCI), 位于蓝牙系统的L2CAP(逻辑链路控制与适配协议)层和 LMP(链路管理协议)层之间的一层协议。
爱立信将这项新的无线通信技术命名为蓝牙(Bluetooth)。 Bluetooth取自10世纪丹麦国王 Harald Bluetooth 的名字。 1998年5月,爱立信联合诺基亚(Nokia)、英特尔 (Intel)、IBM 、东芝(Toshiba)这4家公司一起成立了 蓝牙特别兴趣小组(Special Interest Group,SIG),负 责蓝牙技术标准的制定、产品测试,并协调各国蓝牙的具体 使用。目前SIG已经采纳蓝牙4.0核心规范技术拥有极低的运 行和待机功耗,使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。 同时还拥有低成本,跨厂商互操作性,3毫秒低延迟、100米 以上超长距离、AES-128加密等诸多特色,可以用于计步器、 心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域,大大扩 展蓝牙技术的应用范围。
蓝牙移动终端
• 移动电话( Mobile Phone ), 无绳电话 ( Cordless Phone ), 笔记本电脑 ( Notebook), 个人数字助理 ( PDA ), 数字相机 ( Digital cameras), 打印机 ( Printer), 局域网络 ( Network)等
蓝牙BLE协议学习:001-BLE协议栈整体架构
蓝⽛BLE协议学习:001-BLE协议栈整体架构背景在深⼊BLE协议帧之前,我们先看⼀下BLE协议栈整体架构。
转载⾃:架构如上图所述,要实现⼀个BLE应⽤,⾸先需要⼀个⽀持BLE射频的芯⽚,然后还需要提供⼀个与此芯⽚配套的BLE协议栈,最后在协议栈上开发⾃⼰的应⽤。
可以看出BLE协议栈是连接芯⽚和应⽤的桥梁,是实现整个BLE应⽤的关键。
那BLE协议栈具体包含哪些功能呢?简单来说,BLE协议栈主要⽤来对你的应⽤数据进⾏层层封包,以⽣成⼀个满⾜BLE协议的空中数据包,也就是说,把应⽤数据包裹在⼀系列的帧头(header)和帧尾(tail)中。
具体来说,BLE协议栈主要由如下⼏部分组成:PHY****层(Physical layer物理层)。
PHY层⽤来指定BLE所⽤的⽆线频段,调制解调⽅式和⽅法等。
PHY层做得好不好,直接决定整个BLE芯⽚的功耗,灵敏度以及selectivity等射频指标。
物理层具体是1Mbps⾃适应跳频的GFSK射频,⼯作于免许可证的2.4GHz ISM(⼯业、科学与医疗)频段。
LL****层(Link Layer链路层)。
LL层是整个BLE协议栈的核⼼,也是BLE协议栈的难点和重点。
像Nordic的BLE协议栈能同时⽀持20个link(连接),就是LL层的功劳。
LL层要做的事情⾮常多,⽐如具体选择哪个射频通道进⾏通信,怎么识别空中数据包,具体在哪个时间点把数据包发送出去,怎么保证数据的完整性,ACK如何接收,如何进⾏重传,以及如何对链路进⾏管理和控制等等。
LL层只负责把数据发出去或者收回来,对数据进⾏怎样的解析则交给上⾯的GAP或者GATT。
⽤于控制设备的射频状态,设备将处于五种状态之⼀:等待、⼴告、扫描、初始化、连接。
⼴播设备不需要建⽴连接就可以发送数据,⽽扫描设备接收⼴播设备发送的数据;发起连接的设备通过发送连接请求来回应⼴播设备,如果⼴播设备接受连接请求,那么⼴播设备与发起连接的设备将会进⼊连接状态。
蓝牙协议栈
蓝牙协议栈蓝牙协议栈是指蓝牙技术中的一组协议层和协议规范,用于在蓝牙设备之间建立通信连接。
蓝牙协议栈包含了物理层、链路层、扩展逻辑层、L2CAP层、RFCOMM层、SDP层、应用层等多个层次,每个层次都有自己的功能和任务。
物理层是蓝牙协议栈最底层的一层,它负责传输数据的物理层面。
蓝牙技术使用的是2.4GHz频段,并采用频率跳转技术避免干扰,使通信更加稳定可靠。
物理层还包括了无线通信的调制解调和错误校验功能。
链路层是蓝牙协议栈中的第二层,它负责建立两个设备之间的连接,并管理数据的传输。
链路层也包括了设备发现、设备配对、连接管理等功能。
链路层通过在广播信道上进行设备发现,然后通过扫描信道上的设备地址进行配对,最终建立起点对点的连接。
扩展逻辑层是蓝牙协议栈中的第三层,它负责控制蓝牙设备的相关设置、配置和管理,比如设备的可见性、功率控制、安全设置、网络连接等。
L2CAP层是蓝牙协议栈中的第四层,它负责提供蓝牙设备之间的数据传输和流程控制。
L2CAP层允许更高层次的应用协议使用蓝牙链路,并提供了可靠的数据传输和错误检测功能。
RFCOMM层是蓝牙协议栈中的第五层,它负责提供蓝牙设备之间的串口通信。
RFCOMM层允许应用程序通过串口方式传输数据,并实现了虚拟串口的功能,方便应用程序的开发。
SDP层是蓝牙协议栈中的第六层,它负责在蓝牙设备之间提供服务的发现和查询。
SDP层允许应用程序查询设备所提供的服务列表,并进行相关服务的连接。
应用层是蓝牙协议栈中的最高层,它负责实现特定应用的功能和交互。
应用层可以根据需求选择不同的协议栈功能,提供不同的服务和功能。
总之,蓝牙协议栈是蓝牙技术中不可或缺的一部分,它提供了多个层次的协议和功能,用于建立蓝牙设备之间的连接和通信。
通过蓝牙协议栈,不同设备之间可以方便地进行数据传输、服务发现和互联互通。
蓝牙协议栈的设计和实现对于蓝牙技术的发展和应用至关重要。
蓝牙技术协议栈
蓝牙技术协议栈蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,它允许电子设备之间进行数据交换。
这种技术的核心是其协议栈,它是一套定义了设备如何相互通信的规则和程序。
本文将介绍蓝牙技术协议栈的基本结构和主要组成部分。
蓝牙协议栈概述蓝牙协议栈是一个分层的结构,每一层都有特定的功能和责任。
从底层的物理传输到高层的应用层,每一层都为上一层提供服务,同时依赖于下一层的支持。
整个协议栈可以分为以下几个主要部分:1. 物理层:负责无线电信号的发送和接收。
2. 链路层:控制设备的物理连接,包括频率跳变和信道管理。
3. 适配层:提供不同设备之间的适配功能,确保数据的正确传输。
4. 协议层:包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)、串行端口协议(SPP)等,它们为上层应用提供必要的服务。
5. 应用层:包括各种基于蓝牙的应用协议,如音频/视频传输、文件传输等。
主要协议介绍物理层物理层是蓝牙协议栈的基础,它定义了蓝牙设备之间的无线电通信方式。
这一层负责频率选择、功率控制和信号调制解调等功能。
蓝牙技术支持多种频段操作,但最常见的是在2.4 GHz ISM频段内工作。
链路层链路层也称为基带层,它管理蓝牙设备之间的物理连接。
这一层负责处理设备的地址分配、信道选择、连接建立和释放等任务。
链路层还实现了一种称为“微微网”的概念,即一个主设备与多个从设备形成的网络。
适配层适配层的主要作用是为不同类型的蓝牙设备提供互操作性。
这一层通过适配协议来转换不同设备之间的数据格式,确保信息能够正确传输。
例如,L2CAP协议就是适配层中的一个重要协议,它提供了更高级别的服务,如分段和重组、服务质量(QoS)信息传递等。
协议层协议层包含了多个重要的协议,它们为应用层提供了必要的支持。
例如,SDP协议使得设备能够发现并利用其他设备提供的服务;而SPP协议则提供了一个模拟传统串行端口的方法,使得蓝牙设备能够像使用有线连接一样进行数据传输。
应用层应用层是蓝牙协议栈的最高层,它直接面向最终用户。
蓝牙协议栈详解
蓝牙协议栈详解1.概述:蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型(OSI/RM),从低到高地定义了蓝牙协议堆栈的各个层次。
SIG所定义的蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作。
互操作的远端设备需要使用相同的协议栈,不同的应用需要不同的协议栈。
但是,所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。
2.完整的蓝牙协议栈完整的蓝牙协议栈如图1所示,不是任何应用都必须使用全部协议,而是可以只使用其中的一列或多列。
图1显示了所有协议之间的相互关系,但这种关系在某些应用中是有变化的。
蓝牙协议体系中的协议蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层:核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;电缆替代协议:RFCOMM;电话传送控制协议:TCS-Binary、AT命令集;选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。
除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口(HCI),它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口。
在图1中,HCI位于L2CAP 的下层,但HCI也可位于L2CAP上层。
蓝牙核心协议由SIG制定的蓝牙专用协议组成。
绝大部分蓝牙设备都需要核心协议(加上无线部分),而其他协议则根据应用的需要而定。
总之,电缆替代协议、电话控制协议和被采用的协议在核心协议基础上构成了面向应用的协议。
3.蓝牙核心协议介绍1)基带协议基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。
蓝牙的射频系统是一个跳频系统,其任一分组在指定时隙、指定频率上发送。
它使用查询和分页进程同步不同设备间的发送频率和时钟,为基带数据分组提供了两种物理连接方式,即面向连接(SCO)和无连接(ACL),而且,在同一射频上可实现多路数据传送。
ACL适用于数据分组,SCO适用于话音以及话音与数据的组合,所有的话音和数据分组都附有不同级别的前向纠错(FEC)或循环冗余校验(CRC),而且可进行加密。
蓝牙底层原理
蓝牙底层原理
蓝牙是一种无线通信技术,它使用短距离无线电波进行通信。
蓝牙技
术的底层原理包括以下几个方面:1. 蓝牙频段:蓝牙使用的频段是
2.4GHz,这个频段是无线电波中的ISM频段(Industrial, Scientific and Medical),也就是工业、科学和医疗领域专用的频段。
这个频段的
优点是不需要申请使用许可证,可以自由使用。
2. 蓝牙协议栈:蓝牙协
议栈是蓝牙通信的核心,它包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。
物理层负责无线电信号的发送和接收,链路层负责建立连接和数据传输,网络层负责路由和寻址,传输层负责数据的可靠传输,应用层负责数
据的处理和应用。
3. 蓝牙连接:蓝牙连接分为两种,一种是广播连接,
另一种是点对点连接。
广播连接是指蓝牙设备向周围的设备广播自己的存在,其他设备可以通过扫描来发现它。
点对点连接是指两个蓝牙设备之间
建立直接的连接,可以进行数据传输。
4. 蓝牙传输:蓝牙传输使用的是
频率跳跃技术,即在2.4GHz频段内,蓝牙设备会不断地在79个不同的频
率上进行跳跃,以避免干扰和信道冲突。
蓝牙传输的速率通常为1Mbps或
2Mbps,但也可以达到更高的速率。
5. 蓝牙安全:蓝牙通信的安全性非常
重要,因为它是无线的,容易受到攻击。
蓝牙安全包括认证、加密和授权
三个方面。
认证是指确认通信双方的身份,加密是指对数据进行加密保护,授权是指限制设备之间的访问权限。
总之,蓝牙技术的底层原理包括频段、协议栈、连接、传输和安全等方面,这些方面共同构成了蓝牙通信的基础。
蓝牙协议详解(4.0 5.0)
蓝牙协议分析讲解(BT1.1-5.0)本文通过以下大纲,扩展讲解蓝牙协议规范。
蓝牙协议分析详解大纲(BT 1.1~5.0)一、蓝牙的概述(一)蓝牙版本信息(二)典型蓝牙与BLE蓝牙对比(三)蓝牙的技术特点(四)Bluetooth的系统构成二、蓝牙协议规范(一)传输协议、中介协议、应用协议(二)蓝牙协议栈三、硬件接口四、蓝牙协议规范(射频、基带链路控制、链路管理)五、蓝牙协议规范(HCI、L2CAP、SDP、RFOCMM)一、蓝牙的概述(一)蓝牙版本信息蓝牙版本主要有1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0/5.01. 1.1版本传输率约在748~810kb/s,因是早期设计,容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。
2. 1.2版本同样是只有748~810kb/s 的传输率,但在加上了(改善Software)抗干扰跳频功能。
3. 2.0+EDR版本是1.2的改良提升版,传输率约在1.8M/s~2.1M/s,开始支持双工模式——即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,2.0 版本当然也支持Stereo 运作。
应用最为广泛的是Bluetooth2.0+EDR标准,该标准在2004年已经推出,支持Bluetooth 2.0+EDR标准的产品也于2006年大量出现。
虽然Bluetooth 2.0+EDR标准在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。
4. 2.1版本更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了SniffSubrating的功能,透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。
5. 3.0+HS版本2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范”Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed”(蓝牙核心规范3.0版),蓝牙3.0的核心是”GenericAlternate MAC/PHY”(AMP),这是一种全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。
由浅入深_蓝牙4.0BLE协议栈开发攻略大全(1)
低功耗蓝牙(BluetoothLow Energy),简称BLE。
蓝牙低能耗无线技术利用许多智能手段最大限度地降低功耗。
蓝牙低能耗架构共有两种芯片构成:单模芯片和双模芯片。
蓝牙单模器件是蓝牙规范中新出现的一种只支持蓝牙低能耗技术的芯片——是专门针对ULP操作优化的技术的一部分。
蓝牙单模芯片可以和其它单模芯片及双模芯片通信,此时后者需要使用自身架构中的蓝牙低能耗技术部分进行收发数据。
双模芯片也能与标准蓝牙技术及使用传统蓝牙架构的其它双模芯片通信。
TI用于感测应用的蓝牙低功耗装置是真正的 SoC 解决方案。
CC254x SoC 系列完美结合 TI 协议堆栈、基本软件(profile software)以及样品应用(sample application),是高弹性、低成本单模蓝牙低功耗解决方案。
接下来我们将结合CC254x,讲解从环境的搭建到蓝牙4.0协议栈的开发来深入学习蓝牙4.0的开发过程。
本教程共分为六部分,主要知识点如下所示:第一部分知识点:第一节 BLE开发环境的搭建第二节 BLE快速体验第三节创建IAR工程-点亮LED第四节控制LED第五节 LCD12864显示第二部分知识点:第六节独立按键之查询方式第七节独立按键之中断方式第八节 CC254x内部温度传感器温度采集第九节五向按键第十节蜂鸣器第三部分知识点:第十一节串口通信第十二节 Flash的读写第十三节 BLE协议栈简介第十四节 OSAL工作原理第十五节 BLE蓝牙4.0协议栈启动分析第四部分知识点:第十六节协议栈LED实验第十七节协议栈LCD显示第十八节协议栈UART实验第十九节协议栈五向按键第二十节协议栈Flash数据存储第五部分知识点:第二十一节 DHT11温湿度传感器第二十二节蓝牙协议栈之从机通讯第二十三节蓝牙协议栈主从一体之主机通讯第二十四节 OAD空中升级第二十五节 SBL串口升级第六部分知识点:第二十六节 UBL-USB升级第二十七节 MT-iBeacon基站使用iPhone空中升级第二十八节 MT-iBeacon基站在PC端实现OAD空中升级第二十九节 MT-iBeacon基站关于LightBlue软件的使用第三十节如何使用MT-USBDongle的透传功能有关TI 的CC254x芯片介绍,可点击下面链接查看:主流蓝牙BLE控制芯片详解(1):TI CC2540BLE是蓝牙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。
蓝牙协议栈的原理和结构
蓝牙协议栈的原理和结构蓝牙技术是一种无线通信技术,用于在短距离内传输数据。
它由各种硬件和软件组成,其中蓝牙协议栈是实现蓝牙功能的关键部分。
本文将介绍蓝牙协议栈的原理和结构。
一、蓝牙协议栈的原理蓝牙协议栈是一种软件架构,用于管理蓝牙设备之间的通信。
它由多层协议组成,每一层都负责处理特定的功能。
蓝牙协议栈的原理可以总结为以下几个方面:1. 传输层:蓝牙协议栈通过蓝牙射频进行无线传输,因此传输层是蓝牙协议栈的基础。
它负责将数据从一个设备传输到另一个设备,并处理数据的错误检测和纠正。
2. 链路层:链路层负责管理蓝牙设备之间的连接。
它定义了蓝牙设备之间的数据传输规则,以及连接的建立和断开过程。
3. 主机控制器接口(HCI)层:HCI层是蓝牙协议栈的接口层,它用于连接上层的应用程序和下层的硬件。
它负责管理与硬件的通信,并将来自上层应用程序的指令转化为硬件能够理解的信号。
4. 逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)层:L2CAP层负责处理上层应用程序与底层链路层之间的数据传输。
它提供了一种可靠的数据传输机制,并支持不同类型的数据传输,例如音频、视频和文件传输。
5. 带宽管理协议(BB)层:BB层负责管理传输带宽的分配和控制。
它确定每个连接的数据传输速率,以确保高效的数据传输。
二、蓝牙协议栈的结构蓝牙协议栈通常分为两个部分:控制器和主机。
它们之间通过HCI层进行通信,各自承担不同的功能。
1. 控制器:控制器是蓝牙协议栈的底层部分,通常由硬件实现。
它包括射频(RF)模块和基带处理器(BB)。
射频模块负责无线信号的发送和接收,而基带处理器负责处理信号的解码和编码,以及错误检测和纠正。
2. 主机:主机是蓝牙协议栈的上层部分,通常由软件实现。
它包括L2CAP层、HCI层等。
主机负责管理蓝牙设备之间的连接和数据传输,并提供一种接口供应用程序使用。
控制器和主机之间通过HCI层进行通信。
主机可以发送指令给控制器,控制器执行指令并返回结果给主机。
蓝牙传输协议
蓝牙传输协议蓝牙传输协议是指蓝牙设备之间进行数据传输时所采用的通信规则和标准。
蓝牙技术作为一种无线通信技术,已经被广泛应用于各种设备之间的数据传输,如手机、耳机、音箱、手表等。
而蓝牙传输协议则是确保这些设备能够顺利、高效地进行数据传输的基础。
蓝牙传输协议的核心是蓝牙协议栈,它包括物理层、链路层、传输层、应用层等多个子层。
物理层负责处理无线信号的发送和接收,链路层则负责建立连接、管理连接和进行数据的传输,传输层则是负责数据的封装和解析,应用层则是对数据进行具体的处理和应用。
在蓝牙传输协议中,最常用的是蓝牙经典传输协议和蓝牙低功耗传输协议。
蓝牙经典传输协议适用于对传输速率要求较高的设备,如音频设备、键盘鼠标等;而蓝牙低功耗传输协议则适用于对功耗要求较高、但传输速率要求较低的设备,如智能手环、智能家居设备等。
蓝牙传输协议的发展经历了多个版本的更新,每个版本都会对传输速率、连接稳定性、功耗等方面进行优化和改进。
而随着蓝牙5.0的推出,蓝牙传输协议在传输速率、连接稳定性和功耗方面都取得了长足的进步,使得蓝牙技术能够更好地满足各种设备之间的数据传输需求。
在实际应用中,开发人员需要根据具体的设备类型和传输需求选择合适的蓝牙传输协议,并合理地配置蓝牙协议栈,以确保设备之间能够稳定、高效地进行数据传输。
同时,开发人员还需要关注蓝牙传输协议的安全性,采取相应的安全措施,防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
总的来说,蓝牙传输协议作为蓝牙技术的重要组成部分,对于设备之间的数据传输起着至关重要的作用。
随着蓝牙技术的不断发展和完善,蓝牙传输协议也在不断优化和改进,为设备之间的数据传输提供了更加稳定、高效的解决方案。
希望未来蓝牙传输协议能够在更多的设备和场景中得到应用,为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
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1.概述:
蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型(OSI/RM),从低到高地定义了蓝牙
协议堆栈的各个层次。
SIG所定义的蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现
互操作。
互操作的远端设备需要使用相同的协议栈,不同的应用需要不同的协议栈。
但是,所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。
2.完整的蓝牙协议栈
完整的蓝牙协议栈如图1所示,不是任何应用都必须使用全部协议,而是可以只使用其中的一列或多列。
图1显示了所有协议之间的相互关系,但这种关系在某些应用中是有变化的。
蓝牙协议体系中的协议
蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层:
核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;
电缆替代协议:RFCOMM;
电话传送控制协议:TCS-Binary、AT命令集;
选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。
除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口(HCI),它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口。
在图1中,HCI位于L2CAP 的下层,但HCI也可位于L2CAP上层。
蓝牙核心协议由SIG制定的蓝牙专用协议组成。
绝大部分蓝牙设备都需要核心协议(加上无线部分),而其他协议则根据应用的需要而定。
总之,电缆替代协议、电话控制协议和被采用的协议在核心协议基础上构成了面向应用的协议。
3.蓝牙核心协议介绍
1)基带协议
基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。
蓝牙的射频系统是一个跳频系统,其任一分组在指定时隙、指定频率上发送。
它使用查询和分页进程同步不同设备间的发送频率和时钟,为基带数据分组提供了两种物理连接方式,即面向连接(SCO)和无连接(ACL),而且,在同一射频上可实现多路数据传送。
ACL适用于数据分组,SCO适用于话音以及话音与数据的组合,所有的话音和数据分组都附有不同级别的前向纠错(FEC)或循环冗余校验(CRC),而且可进行加密。
此外,对于不同数据类型(包括连接管理信息和控制信息)都分配一个特殊通道。
可使用各种用户模式在蓝牙设备间传送话音,面向连接的话音分组只需经过基带传输,而不到达L2CAP。
话音模式在蓝牙系统内相对简单,只需开通话音连接就可传送话音。
2)连接管理协议(LMP)
该协议负责各蓝牙设备间连接的建立。
它通过连接的发起、交换、核实,进行身份认证和加密,通过协商确定基带数据分组大小。
它还控制无线设备的电源模式和工作周期,以及微微网内设备单元的连接状态。
3)逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)
该协议是基带的上层协议,可以认为它与LMP并行工作,它们的区别在于,当业务数据不经过LMP时,L2CAP为上层提供服务。
L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务,它采用了多路技术、分割和重组技术、群提取技术。
L2CAP 允许高层协议以64k字节长度收发数据分组。
虽然基带协议提供了SCO和ACL两种连接类型,但L2CAP只支持ACL。
4)服务发现协议(SDP)
发现服务在蓝牙技术框架中起着至关紧要的作用,它是所有用户模式的基础。
使用SDP可以查询到设备信息和服务类型,从而在蓝牙设备间建立相应的连接。
4.电缆替代协议(RFCOMM)
RFCOMM是基于ETSI-07.10规范的串行线仿真协议。
它在蓝牙基带协议上仿真RS-232控制和数据信号,为使用串行线传送机制的上层协议(如OBEX)提供服务。
5.电话控制协议
二元电话控制协议(TCS-Binary或TCSBIN)
该协议是面向比特的协议,它定义了蓝牙设备间建立语音和数据呼叫的控制信令,定义了处理蓝牙TCS设备群的移动管理进程。
基于ITU TQ.931建议的TCSBinary被指定为蓝牙的二元电话控制协议规范。
AT命令集电话控制协议
SIG定义了控制多用户模式下移动电话和调制解调器的AT命令集,该AT命令集基于ITU TV.250建议和GSM07.07,它还可以用于传真业务。
6.选用协议
·点对点协议(PPP)
在蓝牙技术中,PPP位于RFCOMM上层,完成点对点的连接。
·TCP/UDP/IP
该协议是由互联网工程任务组制定,广泛应用于互联网通信的协议。
在蓝牙设备中,使用这些协议是为了与互联网相连接的设备进行通信。
·对象交换协议(OBEX)
IrOBEX(简写为OBEX)是由红外数据协会(IrDA)制定的会话层协议,它采用简单的和自发的方式交换目标。
OBEX是一种类似于HTTP的协议,它假设传输层是可靠的,采用客户机/服务器模式,独立于传输机制和传输应用程序接口(API)。
电子名片交换格式(vCard)、电子日历及日程交换格式(vCal)都是开放性规范,它们都没有定义传输机制,而只是定义了数据传输格式。
SIG采用vCard/vCal规范,是为了进一步促进个人信息交换。
·无线应用协议(WAP)
该协议是由无线应用协议论坛制定的,它融合了各种广域无线网络技术,其目的是将互联网内容和电话传送的业务传送到数字蜂窝电话和其他无线终端上。
7.用户模式及协议栈
1)文件传输模式
文件传输模式提供两终端间的数据通信功能,可传输后缀
为.xls、.ppt、.wav、.jpg和.doc的文件(但并不限于这几种),以及完整的文件夹、目录或多媒体数据流等,提供远端文件夹浏览功能。
文件传输协议栈如图2所示。
2) 因特网网桥模式
这种用户模式可通过手机或无线调制解调器向PC提供拨号入网和收发传真的功能,而不必与PC有物理上的连接。
拨号上网需要两列协议栈(不包括SDP),如图3所示。
AT命令集用来控制移动电话或调制解调器以及传送其他业务数据的协议栈。
传真采用类似协议栈,但不使用PPP及基于PPP的其他网络协议,而由应用软件利用RFCOMM直接发送。
3) 局域网访问模式
该用户模式下,多功能数据终端(DTs)经局域网访问点(LAP)无线接入局域网,然后,DTs的操作与通过拨号方式接入局域网的设备的操作一样,其协议栈如图4所示。
4) 同步模式
同步用户模式提供设备到设备的个人资料管理(PIM)的同步更新功能,其典型应用如电话簿、日历、通知和记录等。
它要求PC、蜂窝电话和个人数字助理(PDA)在传输和处理名片、日历及任务通知时,使用通用的协议和格式。
其协议栈如图5所示,其中同步应用模块代表红外移动通信(IrMC)客户机或服务器。
5)一机三用电话模式
手持电话机有三种使用方法:第一,接入公用电话网,作为普通电话使用;第二,作为不计费的内部电话使用;第三,作为蜂窝移动电话使用。
无线电话和内部电话使用相同的协议栈;语音数据流直接与基带协议接口,不经过L2CAP 层,如图6所示。
6) 头戴式设备模式
使用该模式,用户打电话时可自由移动。
通过无线连接,头戴式设备通常作为蜂窝电话、无线电话或PC的音频输入输出设备。
头戴式设备协议栈如图7所示,语音数据流不经过L2CAP层而直接接入基带协议层。
头戴式设备必须能收发并处理AT命令。