从零开始的nrf52832蓝牙开发--蓝牙协议基础

李肖遥 2022-04-27 22:11
    关注、星标公众号,直达精彩内容

来源https://blog.csdn.net/qwe5959798/article/details/118525922



想要进行蓝牙开发,第一步肯定要对蓝牙协议有所了解。除了要对蓝牙的一些专业术语有所熟悉,还应该对蓝牙协议每层功能有一定认知。
概略图:

物理层(PHY):

调制、解调方式,工作频段(2402-2480MHZ),通信速率等控制。

链路层(LL):

负责广播、扫描、建立连接、维护连接等,展开来讲比如广播间隔、数据重传、接收发送等待超时等设置最后都在这一层中被实际应用。
链路层的五种状态:
就绪态、广播态、扫描态、发起态、连接态。状态机如下:

蓝牙每个信道为2MHZ,所以一共40个信道,其中2402、2426、2480MHZ为广播信道,其余为数据信道。广播时在三个广播信道循环跳转,连接后在数据信道循环跳转。

主机与控制器接口(HCI):

此层可选,是连接主机(Host)和控制器(Controller)之间的桥梁。主机与控制器之间可以使用USB、UART等通信,HCI规定了一系列的通信标准协议。但像52832这种芯片是没有HCI的,Host和Controller被设计在一个芯片内,他们直接通过调用接口API通信。

逻辑链路控制和协议适配(L2CAP):

1.协议或通道的多路复用
2.上层应用数据(L2CAP Service Data Units,SDUs)的分割(和重组),生成协议数据单元(L2CAP Packet Data Units,PDUs),以满足用户数据传输对延时的要求,并便于后续的重传、流控等机制的实现
3.基于L2CAP Channel的流控机制
4.错误控制和重传机制
5.支持流式传输(如音频、视频等,不需要重传或者只需要有限重传)
6.协议数据单元(PDUs)的分片(和重组),生成符合Link Layer传输要求的数据片(长度不超过251)
7.Qos服务

安全管理层(SMP):

管理蓝牙连接的安全性,主要负责密钥分发与配对。支持如下命令:

属性协议(ATT):

协议两个字画重点,什么是协议?就是一种约定,两个设备要交互数据,数据按照什么顺序发,每个字节代表什么意思,这就是协议。所以ATT就是规定了两个蓝牙设备之间通信的一个协议。属性协议肯定是关于属性的协议,属性其实就是一种数据格式:

上图就是一条属性,它由以下几个部分组成:
Attribute Type:
属性类型,用UUID表示,分为四大类:
1.Primary Service(首要服务项)
2.Secondary Service(次要服务项)
3.Include(包含服务项)
4.Characteristic(特征值)
uuid对应属性类型划分:
0x1800 – 0x26FF :服务项类型
0x2700 – 0x27FF :单位
0x2800 – 0x28FF :属性类型
0x2900 – 0x29FF :描述符类型
0x2A00 – 0x7FFF :特征值类型
实际数据可以参考下一节GATT的图片。
Attribute Handle:
属性句柄,如果设备上有两个类型一样的肯定需要一个标识来区分,属性句柄就是每个属性的唯一标识。它由系统分配。
Attribute Value:
属性的值,如果该属性是服务项类型或者是特征值声明类型,那么它的属性值就是UUID等信息。如果是普通的特征值,则属性值是用户的数据。属性值需要预留空间以保存用户数据。为了方便理解,我们可以将属性值的空间看做I2C的数据空间,操作特征值里的用户数据,就是对那块内存空间进行读写。
Attribute Permissions:
属性权限,主要有一下四类:
访问权限(Access Permission)- 只读、只写、读写
加密权限(Encryption Permission) – 加密、不加密
认证权限(Authentication Permission) – 需要认证、无需认证
授权权限(Authorization Permission) – 需要授权、无需授权
操作属性的指令:

通用属性配置文件(GATT):

它规定了属性的组织方式,一个profile由若干个service组成,而一个service又由若干characteristic组成,characteristic又是由声明、数值和描述符组成。整体结构:

通用访问配置文件(GAP):

1.定义了GAP层角色:
蓝牙协议不同层中对角色的定义互不干扰。
比如链路层里面定义了主机(Master)、从机(Slave)角色。
GAP层定义了广播者(Broadcaster Role)、观察者(Observer Role)、外围设备(Peripheral Role)、中心设备(Central Role)。
ATT层定义了服务端(Server)、客户端(Client)。
2.定义GAP层的、用于实现各种通信的操作模式(Operational Mode)和过程(Procedures):
Broadcast mode and observation procedure,实现单向的、无连接的通信方式;
Discovery modes and procedures,实现蓝牙设备的发现操作;
Connection modes and procedures,实现蓝牙设备的连接操作;
Bonding modes and procedures,实现蓝牙设备的配对操作。
3.定义User Interface有关的蓝牙参数:
1.蓝牙地址
2.蓝牙名称
3.蓝牙的pincode
4.蓝牙的class

最后在应用程序中我们可以自定义或者使用SIG官方定义的配置,去实现自己的蓝牙功能,也就是各种各样的service和characteristic。

免责声明:本文素材来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。

‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧  END  ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

关注我的微信公众号,回复“加群”按规则加入技术交流群。

点击下面图片,有星球具体介绍,新用户有新人优惠券,老用户半价优惠,期待大家一起学习一起进步。


点击“阅读原文”查看更多分享,欢迎点分享、收藏、点赞、在看。

李肖遥 公众号“技术让梦想更伟大”,作者:李肖遥,专注嵌入式,只推荐适合你的博文,干货,技术心得,与君共勉。
评论
  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 122浏览
  • 艾迈斯欧司朗全新“样片申请”小程序,逾160种LED、传感器、多芯片组合等产品样片一触即达。轻松3步完成申请,境内免费包邮到家!本期热荐性能显著提升的OSLON® Optimal,GF CSSRML.24ams OSRAM 基于最新芯片技术推出全新LED产品OSLON® Optimal系列,实现了显著的性能升级。该系列提供五种不同颜色的光源选项,包括Hyper Red(660 nm,PDN)、Red(640 nm)、Deep Blue(450 nm,PDN)、Far Red(730 nm)及Ho
    艾迈斯欧司朗 2024-11-29 16:55 174浏览
  • 学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&
    youyeye 2024-11-30 14:30 78浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 84浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 120浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 68浏览
  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 111浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 100浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 119浏览
  • 11-29学习笔记11-29学习笔记习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-02 23:58 71浏览
  • TOF多区传感器: ND06   ND06是一款微型多区高集成度ToF测距传感器,其支持24个区域(6 x 4)同步测距,测距范围远达5m,具有测距范围广、精度高、测距稳定等特点。适用于投影仪的无感自动对焦和梯形校正、AIoT、手势识别、智能面板和智能灯具等多种场景。                 如果用ND06进行手势识别,只需要经过三个步骤: 第一步&
    esad0 2024-12-04 11:20 50浏览
  •         温度传感器的精度受哪些因素影响,要先看所用的温度传感器输出哪种信号,不同信号输出的温度传感器影响精度的因素也不同。        现在常用的温度传感器输出信号有以下几种:电阻信号、电流信号、电压信号、数字信号等。以输出电阻信号的温度传感器为例,还细分为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器,常用的铂电阻PT100/1000温度传感器就是正温度系数,就是说随着温度的升高,输出的电阻值会增大。对于输出
    锦正茂科技 2024-12-03 11:50 109浏览
  • 当前,智能汽车产业迎来重大变局,随着人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的迅猛发展,智能网联汽车正呈现强劲发展势头。11月26日,在2024紫光展锐全球合作伙伴大会汽车电子生态论坛上,紫光展锐与上汽海外出行联合发布搭载紫光展锐A7870的上汽海外MG量产车型,并发布A7710系列UWB数字钥匙解决方案平台,可应用于数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、自动泊车等多种智能汽车场景。 联合发布量产车型,推动汽车智能化出海紫光展锐与上汽海外出行达成战略合作,联合发布搭载紫光展锐A7870的量产车型
    紫光展锐 2024-12-03 11:38 101浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 98浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦