_蓝芽基本知识及测试介绍讲解
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包的基本结构及分类
•每个包都由三部分组成: LSB 68/72 ACCESS CODE 54 HEADER 0~2745 MSB PAYLOAD
•其中ACCESS CODE来自于设备BD_ADDR中的LAP部分， 由三部分构成：preamble,sync word和trailer(可选)。有四 种类型：CAC,DAC,GIAC,DIAC.主要用于同步和确认等。 •Header包含了微微网地址和包信息；payload负载了用 户声音或数据信息。 •包被分成3大类：链路控制包、 ACL包和SCO包。
3
蓝芽中的跳频技术
• 对应于单时隙包，蓝芽的跳频速率为1600跳，对应于多时隙包， 跳频速率有所降低；但在建链时（包括寻呼和查询）则提高为 3,200跳每秒。 • 六种跳频序列：寻呼跳频序列，寻呼回应序列，查询序列，查询 回应序列，基本信道跳频序列和适合信道跳频序列。 • 跳频序列受控於蓝芽 48-bit设备地址码（BD_ADDR）中的28-bit 和27-bit的时钟。
1
蓝芽技术的产生
• 这个技术名称来源于公元900年左右古代丹麦 统治者“Harald Bluetooth”的名字，这位君王在 位期间统治了丹麦和挪威的大部分地区。 • 蓝牙技术大约在20世纪90年代晚期发端于爱立 信公司，目前该技术处于蓝牙特别兴趣小组 SIG(Special Interest Group)的领导之下，该机构 由爱立信、诺基亚、IBM、东芝、Intel、3Com、 摩托罗拉、朗讯和微软等大公司所组成。
7
链路控制包
类型 有效载荷 （payload） （bytes） 无 FEC CRC 对称通信 最大速率 (Kb/s) 无 非对称通 信最大速 率(Kb/s) 无
ID
无
无
NULL
无Biblioteka Baidu
无
无
无
无
POLL
FHS
无
18
无
2/3
无
有
无
无
无
无
8
ACL包
类型 有效载 有效载 荷头 荷 （bytes） （bytes） FEC CRC 对称通 信最大 速率 (Kb/s) 108.8 172.8 258.1 390.4 286.7 433.9 185.6 非对称通信最大 速率(Kb/s) 前向 108.8 172.8 387.2 585.6 477.8 723.2 185.6 后向 108.8 172.8 54.4 86.4 36.3 57.6 185.6
4
BD_ADDR（Bluetooth Device Address）
•根据IEEE802标准，由IEEE Registration Authority分配得到的48bit蓝芽设备 地址。分为LAP（Lower Address Part），UAP(Upper Address Part),NAP(Non-significant Address Part)三部分，如图所示：
5
SCO链路和ACL链路
• 蓝芽系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接， 分别成为SCO链路（Synchronous Connection-Oriented Link）和 ACL链路（Asynchronous Connection-Less Link），前者主要传送 话音等实时性强的信息，在规定的时隙传输，后者则以数据为主， 可在任意时隙传输。但当ACL传输占用SCO的预留时隙时，一旦 系统需要SCO传输，ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时 性。 • 蓝芽支持64kb/s的实时语音传输和各种速率的数据传输，语音编 码采用对数PCM或连续可变斜率增量调制（CVSD，Continuos Variable Slope Delta Modulation）。语音和数据可单独或同时传输。 当仅传输语音时，蓝芽设备最多可同时支持3路全双工的话音通信； 当语音和数据同时传输或仅传输数据时，支持433.9kb/s 的对称全 双工通信，或723.2kb/s、57.6kb/s的非对称双工通信。
9
DM1 DH1 DM3 DH3 DM5 DH5 AUX1
1 1 2 2 2 2 1
0~17 0~27 0~121 0~183 0~224 0~339 0~29
2/3 无 2/3 无 2/3 无 无
有 有 有 有 有 有 无
SCO包
类型 有效载荷 有效载荷 头（bytes） （bytes） FEC CRC 对称通信最大 速率(Kb/s)
company_assigned LAP 24bits UAP 8bits Company_id NAP 16bits
•注意：LAP可以取任何值除了0X9E8B00~0X9E8B3F,因为这些值是被预留 •给查询用的，其中0X9E8B33是GIAC(General Inquiry Access Code),其他为 •DIAC(Dedicated Inquiry Access Code).
2
蓝芽主要射频特性
• 工作频段和载频：蓝芽设备工作在2.4GHz的ISM（Industrial, Science and Medicine）频段，在北美和欧洲 （法国和西班牙除外） 为2400～2483.5MHz，使用79个频道，载频为2402+k MHz （ k = 0,1,…，78）；法国和西班牙使用23个频道，载频分别为 2454+kMHz和 2449+k MHz（ k = 0, 1, …，22 ），但已有提案改 为统一的79个频道，西班牙很快将有结果；日本原使用23个频道， 但自1999年10月开始已改为统一的79个频道，原来的23个频道所 使用的2471-2497MHz频段作为选用。 • 频道间隔：无论是79个频道还是23个频道，频道间隔均为1MHz， 采用时分双工（TDD，Time Division Duplex）方式。 • 调制方式:调制方式为BT=0.5的GFSK，调制指数为0.28～0.35。 • 最大发射功率：分为三个等级：Class 1:4dBm-20dBm;Class2:6dBm-4dBm;Class3:0dBm。 • 有效通信距离：10cm-10m(只有在Class 1才能达到100m)。
HV1 HV2 HV3 DV EV3 EV4
包的基本结构及分类
•每个包都由三部分组成: LSB 68/72 ACCESS CODE 54 HEADER 0~2745 MSB PAYLOAD
•其中ACCESS CODE来自于设备BD_ADDR中的LAP部分， 由三部分构成：preamble,sync word和trailer(可选)。有四 种类型：CAC,DAC,GIAC,DIAC.主要用于同步和确认等。 •Header包含了微微网地址和包信息；payload负载了用 户声音或数据信息。 •包被分成3大类：链路控制包、 ACL包和SCO包。
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蓝芽中的跳频技术
• 对应于单时隙包，蓝芽的跳频速率为1600跳，对应于多时隙包， 跳频速率有所降低；但在建链时（包括寻呼和查询）则提高为 3,200跳每秒。 • 六种跳频序列：寻呼跳频序列，寻呼回应序列，查询序列，查询 回应序列，基本信道跳频序列和适合信道跳频序列。 • 跳频序列受控於蓝芽 48-bit设备地址码（BD_ADDR）中的28-bit 和27-bit的时钟。
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蓝芽技术的产生
• 这个技术名称来源于公元900年左右古代丹麦 统治者“Harald Bluetooth”的名字，这位君王在 位期间统治了丹麦和挪威的大部分地区。 • 蓝牙技术大约在20世纪90年代晚期发端于爱立 信公司，目前该技术处于蓝牙特别兴趣小组 SIG(Special Interest Group)的领导之下，该机构 由爱立信、诺基亚、IBM、东芝、Intel、3Com、 摩托罗拉、朗讯和微软等大公司所组成。
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链路控制包
类型 有效载荷 （payload） （bytes） 无 FEC CRC 对称通信 最大速率 (Kb/s) 无 非对称通 信最大速 率(Kb/s) 无
ID
无
无
NULL
无Biblioteka Baidu
无
无
无
无
POLL
FHS
无
18
无
2/3
无
有
无
无
无
无
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ACL包
类型 有效载 有效载 荷头 荷 （bytes） （bytes） FEC CRC 对称通 信最大 速率 (Kb/s) 108.8 172.8 258.1 390.4 286.7 433.9 185.6 非对称通信最大 速率(Kb/s) 前向 108.8 172.8 387.2 585.6 477.8 723.2 185.6 后向 108.8 172.8 54.4 86.4 36.3 57.6 185.6
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BD_ADDR（Bluetooth Device Address）
•根据IEEE802标准，由IEEE Registration Authority分配得到的48bit蓝芽设备 地址。分为LAP（Lower Address Part），UAP(Upper Address Part),NAP(Non-significant Address Part)三部分，如图所示：
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SCO链路和ACL链路
• 蓝芽系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接， 分别成为SCO链路（Synchronous Connection-Oriented Link）和 ACL链路（Asynchronous Connection-Less Link），前者主要传送 话音等实时性强的信息，在规定的时隙传输，后者则以数据为主， 可在任意时隙传输。但当ACL传输占用SCO的预留时隙时，一旦 系统需要SCO传输，ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时 性。 • 蓝芽支持64kb/s的实时语音传输和各种速率的数据传输，语音编 码采用对数PCM或连续可变斜率增量调制（CVSD，Continuos Variable Slope Delta Modulation）。语音和数据可单独或同时传输。 当仅传输语音时，蓝芽设备最多可同时支持3路全双工的话音通信； 当语音和数据同时传输或仅传输数据时，支持433.9kb/s 的对称全 双工通信，或723.2kb/s、57.6kb/s的非对称双工通信。
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DM1 DH1 DM3 DH3 DM5 DH5 AUX1
1 1 2 2 2 2 1
0~17 0~27 0~121 0~183 0~224 0~339 0~29
2/3 无 2/3 无 2/3 无 无
有 有 有 有 有 有 无
SCO包
类型 有效载荷 有效载荷 头（bytes） （bytes） FEC CRC 对称通信最大 速率(Kb/s)
company_assigned LAP 24bits UAP 8bits Company_id NAP 16bits
•注意：LAP可以取任何值除了0X9E8B00~0X9E8B3F,因为这些值是被预留 •给查询用的，其中0X9E8B33是GIAC(General Inquiry Access Code),其他为 •DIAC(Dedicated Inquiry Access Code).
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蓝芽主要射频特性
• 工作频段和载频：蓝芽设备工作在2.4GHz的ISM（Industrial, Science and Medicine）频段，在北美和欧洲 （法国和西班牙除外） 为2400～2483.5MHz，使用79个频道，载频为2402+k MHz （ k = 0,1,…，78）；法国和西班牙使用23个频道，载频分别为 2454+kMHz和 2449+k MHz（ k = 0, 1, …，22 ），但已有提案改 为统一的79个频道，西班牙很快将有结果；日本原使用23个频道， 但自1999年10月开始已改为统一的79个频道，原来的23个频道所 使用的2471-2497MHz频段作为选用。 • 频道间隔：无论是79个频道还是23个频道，频道间隔均为1MHz， 采用时分双工（TDD，Time Division Duplex）方式。 • 调制方式:调制方式为BT=0.5的GFSK，调制指数为0.28～0.35。 • 最大发射功率：分为三个等级：Class 1:4dBm-20dBm;Class2:6dBm-4dBm;Class3:0dBm。 • 有效通信距离：10cm-10m(只有在Class 1才能达到100m)。
HV1 HV2 HV3 DV EV3 EV4