低功耗蓝牙协议栈全面解答

BLE协议栈UART调试指南近年来，蓝牙低功耗（BLE）技术得到了广泛应用和推广，成为物联网设备间无线通信的重要方式之一、在BLE通信过程中，调试是非常重要的一环。

本文将介绍BLE协议栈UART调试指南，帮助开发人员更好地进行BLE调试工作。

一、BLE协议栈概述BLE协议栈是指蓝牙低功耗通信协议的各个层级的软件堆栈。

在BLE 通信中，BLE协议栈分为控制器和主机两部分。

控制器负责底层的物理层和链路层处理，而主机负责高层的GAP（通用接入配置文件）和GATT（通用属性配置文件）协议。

二、BLE协议栈UART调试UART（通用异步收发传输）是一种常用的串行通信接口，可以实现设备之间的数据传输。

在BLE开发中，UART常常被用于与目标设备进行通信，进行调试工作。

1.硬件准备首先，需要准备一台电脑和一个BLE开发板。

开发板上应该有一个UART接口，用于与电脑连接。

在连接之前，确保电脑已经安装了相关的串口驱动程序。

2.配置串口通过设备管理器找到开发板连接的串口，然后配置正确的串口参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。

这些参数需要与开发板上的串口设置一致。

3.使用串口工具使用串口调试工具，如TeraTerm、Putty等，连接到BLE开发板。

在工具中配置正确的串口参数，并打开串口连接。

4.选择调试输出在BLE开发过程中，可以选择输出不同的调试信息。

根据具体的需要，可以选择输出GAP、GATT、L2CAP（逻辑链路控制和适配层协议）或HCI（主机控制接口）层的调试信息。

通过配置参数，可以将这些调试信息打印到UART接口。

5.调试输出分析一旦开启了BLE协议栈的调试输出，就可以在UART调试工具中观察到相应的调试信息。

这些信息通常包括与设备的连接状态、数据包的传输过程、GAP和GATT命令的处理等。

通过分析这些信息，可以快速定位、排查问题。

6.数据分析与解析BLE通信过程中的数据包是经过特定格式编码和解码的。

蓝牙协议栈的gatt详解嘿，各位科技迷们，今天咱们来聊聊蓝牙协议栈中的GATT，这可是蓝牙低功耗（BLE）设备通信的核心所在哦！ 你是否好奇过，那些小巧的BLE设备是如何高效、低功耗地进行数据传输的呢？那就跟我一起来揭开GATT的神秘面纱吧！首先，GATT，全称Generic Attribute Profile，是蓝牙协议栈中的一种协议，它定义了BLE设备数据通讯的方法，包括设备角色、数据格式、服务发现、安全加密等等。

简单来说，GATT就是BLE设备之间通信的“规范书”，让设备们能够按照统一的规则进行“对话”。

那么，GATT的架构是怎样的呢？想象一下，GATT就像一个多层的蛋糕，每一层都有它独特的味道和功能。

最底层是服务（Service），它就像蛋糕的基底，承载着整个GATT架构的基础。

一个服务可以包含多个特征（Characteristic），这些特征就像是蛋糕上的水果、奶油，它们各自有着独特的属性和值，代表着设备提供的不同功能或数据点。

特征（Characteristic）可是GATT中的重头戏！每个特征都有一个唯一的UUID（通用唯一标识符），就像每个人的身份证号一样，用于唯一标识这个特征。

特征里包含了属性（Properties）、值和描述符（Descriptors）。

属性定义了特征的访问权限，比如是否可以读取、写入、通知或指示。

值就是我们要传递的数据啦，而描述符则是对这个数据的进一步描述，比如单位、范围等。

现在，你是不是对GATT的架构有了初步的了解呢？别急，咱们继续深入！在GATT的世界里，有两个重要的角色：服务端（Server）和客户端（Client）。

服务端提供服务，也就是那些特征和值，而客户端则读取服务端的服务，获取数据。

这就像你去餐厅点餐，餐厅是服务端，提供菜品（服务），而你就是客户端，点餐并享用美食（读取服务）。

但是，GATT的通信可不是单向的哦！服务端不仅可以提供服务，还可以主动向客户端发送数据更新，这就是通知（Notify）和指示（Indicate）功能。

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。

光知道蓝⽛，却不懂蓝⽛协议？不能太OUT了，⼀⽂浅析BLE5蓝⽛协议栈⼤家对蓝⽛协议栈应该有简单的了解，但是，肯定还有“似懂⾮懂、欲说还休”的感觉。

这也正常了，毕竟蓝⽛协议是⼀个历史悠久⼜⽐较庞⼤的协议，没那么容易理解。

因此，本⽂将对CC2640R2F BLE 5 蓝⽛协议栈进⾏⼀次详解，帮你从新了解⼀次。

蓝⽛5 核⼼规范包含LE和BR/EDR 两种设备类型，其中LE主要是设计为低功耗、⼩数据终端产品。

蓝⽛5核⼼主要包含以下功能：* 2MSym/s PLY层设计（2M Symbol Rate 物理层）* LE 信道选择算法* LE 安全连接* LE 数据长度扩展* LE 隐私* LE LCAP ⾯向连接的信道⽀持* LE 链路层拓扑结构* LE Ping* 从机功能扩展* 连接参数请求以上功能均在蓝⽛5 协议栈实现，并且可以选择编译。

BLE协议栈基础蓝⽛协议栈包含⼀个Host和Controller两个逻辑实体，这种区分从经典蓝⽛的BR/EDR就存在了，各种功能独⽴实现，任务配置⽂件和应⽤相关都在Host的GAP、GATT抽象层。

BLE ⼯作在⽆需认证的2.4G免费频段，该频段⼴泛应⽤于ISM（⼯业、科学、医疗）领域。

通过跳频通信实现抗⼲扰特性，GFSK调制，采⽤1Mbps码元率PHY层设计，可以实现1Mbps波特率通信，⽽蓝⽛5 优化的物理层设计可以实现2Mbps的PHY层。

GAP在Standby状态，双⽅设备都处于未连接状态，Advertiser尝试⼴播数据，Scanner接收到⼴播数据后尝试进⾏扫描请求，并且得到扫描回复。

此时Scanner产⽣连接意图，转变成Initiator发送连接请求，成功连接后发送⼴播的Advertiser作为Master，进⾏连接请求的Initiator成为Slave。

以上状态机转变，⾓⾊扮演以及中间完成的设备发现、链路建⽴、链路终⽌均由GAP完成。

HCI以上我们讲解过蓝⽛系统由Host和Controller两个逻辑实体组成，他们之间的通信、交互通过HCI标准接⼝完成，基于该标准接⼝，Host和Controller可以独⽴在两个MCU实现，通过Uart/SPI等外设完成通信。

蓝牙协议栈的gatt详解嘿，各位数码科技爱好者们，你们是否对蓝牙协议栈中的GATT充满了好奇呢？今天，我们就来一场深入揭秘，看看GATT是如何在低功耗蓝牙（BLE）设备间搭建起通信桥梁的！首先，GATT，全称Generic Attribute Profile，是蓝牙协议栈中的一颗璀璨明珠。

它可不是简单的协议，而是在ATT（Attribute Protocol）的基础上，进行了更加深入的逻辑封装，定义了BLE设备间数据交互的方式和含义。

换句话说，GATT就是BLE设备通信的“规范书”！那么，GATT究竟是如何工作的呢？想象一下，BLE设备间就像是一座座孤岛，而GATT就是连接这些孤岛的桥梁。

它定义了一种多层的数据结构，让已连接的BLE设备能够顺畅地进行通信。

在这个结构中，服务（Service）是核心，它就像是一座桥梁上的主梁，承载着多个特征（Characteristic）。

而特征，则是数据存放的地方，每个特征都包含了属性（Properties）和值（Value），就像是一个个装满数据的宝箱，等待着我们去探索！现在，让我们来详细扒一扒GATT的层级结构。

一个Profile包含了多个Server，但这里的Server可不是我们常说的服务器哦，它更像是一个功能集合，代表着某种特定的功能，比如测心率、测血氧等。

而每个Server下，又会有多个Characteristic，它们就像是Server的“小助手”，负责具体的数据传输工作。

Characteristic里包含了属性、值和描述符，属性定义了访问权限，值就是我们要传递的数据，而描述符则是对这个数据的进一步描述，比如单位等。

在GATT的世界里，Server和Client是两大主角。

Server提供服务，Client则读取Server的服务，也就是获取数据。

有的Service还可以接收Client的数据，比如通知和指示功能，这让BLE设备间的通信变得更加灵活和多样。

深入浅出低功耗蓝牙（BLE）协议栈低功耗蓝牙（BLE）协议栈是一种用于低能耗设备间通信的无线通信技术。

它主要用于物联网设备、传感器和其他低功耗设备之间的通信。

本文将深入浅出地介绍BLE协议栈的工作原理和主要组件，以及其在物联网和其他领域的应用。

BLE协议栈由多个层级组成，包括物理层（PHY）、链路层（LL）、主机控制器接口（HCI）、主机层（Host）和应用层（Application）。

每个层级负责不同的功能，并通过各自的接口与上下层通信。

物理层是BLE协议栈的最底层，负责将数据转化为无线信号进行传输。

BLE使用2.4GHz频段进行通信，采用频率跳变技术来抵抗干扰和提高传输稳定性。

链路层建立在物理层之上，负责处理与设备之间的连接和数据传输。

它包括广播（Advertisement）和连接（Connection）两种传输模式。

广播模式用于设备之间的发现和配对，而连接模式用于实际的数据传输。

主机控制器接口（HCI）是链路层与主机层之间的接口，负责传输控制命令和事件信息。

主机层负责处理设备的连接管理、数据传输和高层协议等任务。

应用层则是最上层，负责处理具体的业务逻辑和应用程序。

BLE协议栈的工作流程一般分为广播、扫描、连接和数据传输四个阶段。

在广播阶段，设备会周期性地发送广播包，以便其他设备发现和连接。

扫描阶段是其他设备主动并发现正在广播的设备。

连接阶段是建立起连接后的设备之间进行数据传输。

数据传输阶段则是实际进行数据交换的阶段。

BLE协议栈的优势在于其低功耗、简单易用和成本低廉。

它适用于大量的物联网设备，如健康追踪器、智能家居设备等。

同时，BLE协议栈也在其他领域有着广泛的应用，例如无线鼠标、键盘、耳机等。

总之，低功耗蓝牙（BLE）协议栈是一种用于低能耗设备间通信的无线通信技术，具有低功耗、简单易用和成本低廉等优势。

它在物联网和其他领域有着广泛的应用，为设备间的通信提供了可靠和高效的解决方案。

BLE协议栈——UARTDMA工作方式BLE（蓝牙低功耗）协议栈是一种用于无线通信的协议，并且非常利于低能耗的设备之间的通信，如物联网设备。

BLE协议栈包含了多个层次的协议，其中包括物理层、链路层和主机控制器接口层等。

在BLE协议栈中，UARTDMA（串口直接内存访问）是一种常见的工作方式，下面我们将详细介绍UARTDMA的工作原理和流程。

UARTDMA是一种使用DMA技术进行数据传输的串口通信方式。

DMA（直接内存访问）是一种用于高速数据传输的技术，其通过在外设和内存之间建立直接的数据通路，减少了处理器的介入，提高了数据传输的效率。

在UARTDMA工作方式下，首先需要初始化DMA控制器和串口控制器。

DMA控制器负责管理数据在内存和外设之间的传输，而串口控制器负责串口的配置和数据的发送和接收。

在数据发送过程中，首先将要发送的数据写入到内存缓冲区中。

然后，通过配置DMA控制器的相关寄存器，将内存缓冲区的地址设置为源地址，将串口数据寄存器的地址设置为目的地址，并设置数据长度。

当DMA控制器检测到数据发送请求时，会自动将数据从内存缓冲区传输到串口数据寄存器中，并通过串口发送出去。

在数据接收过程中，首先配置DMA控制器，将串口数据寄存器的地址设置为源地址，将内存缓冲区的地址设置为目的地址，并设置数据长度。

当DMA控制器检测到数据接收请求时，会自动将数据从串口数据寄存器中传输到内存缓冲区中。

UARTDMA工作方式的主要优点是降低了CPU的负载，提高了数据传输的效率。

由于DMA可以在不影响CPU的情况下进行数据传输，所以CPU可以将更多的时间用于其他任务处理，提高了系统的性能。

然而，UARTDMA工作方式也存在一些局限性。

首先，由于DMA的使用需要占用一部分系统资源，所以在资源有限的嵌入式系统中可能无法使用。

其次，在数据传输过程中，如果DMA控制器和串口控制器之间没有很好的同步机制，可能会导致数据传输错误或数据丢失的问题。

[BLE]低功耗蓝牙介绍一、BLE的协议栈框架BLE协议栈包括两个部分，主机(Host)和控制器(Controller)。

二者通过HCI(Host Controller Interface)标准接口相互通信。

常用的单芯片单模BLE芯片有TI的CC254X、CC26xx，nordic的NRF51288，dailog的DA14580等等，双芯片的双模BT有TI的CC2564。

NRF52832吊炸天啊~~~~~协议栈整体结构图如下：主机是一个逻辑实体，定义包括应用层以下，HCI以上的配置文件(Profile)、通用访问协议(GAP)、通用属性协议(GATT)、属性协议(ATT)、安全管理协议(SMP)、逻辑链路控制适配层(L2CAP)、HCI驱动各层。

控制器也是一个逻辑实体，定义HCI层以下的HCI固件、链路层(LL)，物理层(PHY)各层。

三、协议栈各层介绍1、物理层规范（PHY）射频方面，BLE工作在免费的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段，其频带是2400 -2483.5MHz，BLE的调制方式是高斯频移键控(GFSK)，BT=0.5，而标准蓝牙技术是0.35，0.5的指数接近高斯最小频移键控(GMSK)方案，可以降低无线设备的功耗要求(这方面的原因比较复杂)。

更低调制指数还有两个好处，即提高覆盖范围和增强鲁棒性；二进制“1”和“0”分表表示正频偏和负频偏，在使用频谱仪（N9020A）测试频偏时需要提前知道其背离频率；发射功率范围在-20dBm~+10dBm之间（天线增益为0dBi情况下）；误比特率为0.1%的情况下，接收灵敏度小于-70dBm；通信距离可到达100m；传输速率为1Mbps；数据包间对中心频率的偏移应当小于±150kHz，其中包括了初始的频率补偿和频率漂移；在一个数据包内，频率偏移应当小于150kHz，最大的频率偏移率不能超过400Hz/us，一般要求在±20PPM以内即可。

ti蓝牙4.0协议栈,解析竭诚为您提供优质文档/双击可除ti蓝牙4.0协议栈,解析篇一：蓝牙4.0ble协议栈的研究ticc2540cc2541osal1.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bluetoothlowenergy）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。

深⼊浅出低功耗蓝⽛（BLE）协议栈BLE协议栈为什么要分层？怎么理解BLE“连接”？如果BLE协议只有ATT层没有GATT层会发⽣什么？协议栈框架⼀般⽽⾔，我们把某个协议的实现代码称为协议栈（protocol stack），BLE协议栈就是实现低功耗蓝⽛协议的代码，理解和掌握BLE协议是实现BLE协议栈的前提。

在深⼊BLE协议栈各个组成部分之前，我们先看⼀下BLE协议栈整体架构。

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。

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。

HCI（Host controller interface）。

HCI是可选的（），HCI主要⽤于2颗芯⽚实现BLE协议栈的场合，⽤来规范两者之间的通信协议和通信命令等。

低功耗蓝牙BLE协议低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，BLE)协议是一种专为低功率设备所设计的无线通信协议，它主要用于物联网(IoT)设备、传感器、可穿戴设备等。

相对于传统的蓝牙协议，BLE协议具有更低的功耗、更小的尺寸和较短的传输距离。

BLE协议的设计目的是为了在不消耗太多电量的前提下进行短距离数据传输。

它具有以下特点：1.低功耗：BLE协议采用了一系列策略来降低功耗。

例如，它使用了更快速、更短暂的连接方式来降低设备的活跃时间。

此外，BLE协议还提供了一个睡眠模式，使设备在不传输数据时可以降低能耗。

2.小尺寸：BLE协议为小型设备设计，使其可以适应体积有限的设备。

这使得BLE可以应用于可穿戴设备、传感器、健身设备等。

3.较短的传输距离：相对于传统蓝牙协议，BLE协议的传输距离较短。

这也是为了适应低功耗设备的需求，以避免不必要的能耗。

BLE协议的通信过程主要包括了广播、扫描和连接三个阶段。

1.广播：在广播阶段，低功耗设备周期性地发送广播信号。

广播信号包含了设备的唯一标识符和一些元数据信息。

这样其他设备就可以接收到广播信号，从而得知设备的存在。

2.扫描：在扫描阶段，设备可以主动或者被动地扫描广播信号。

当设备接收到广播信号后，它可以决定是否要和发送广播信号的设备建立连接。

3.连接：当设备决定要连接到其中一设备时，它会发送一个连接请求。

发送连接请求的设备称为中心设备，接收连接请求的设备称为外设设备。

一旦连接建立，中心设备和外设设备就可以进行数据的传输。

BLE协议使用了一种称为GATT（Generic Attribute Profile）的框架来定义数据传输。

GATT定义了一个层次结构，包含了服务和特征。

服务是设备提供的一组相关功能，特征是服务中的一个可读或可写的数据项。

总之，低功耗蓝牙BLE协议通过降低功耗、减小尺寸和提供较短的传输距离，为低功耗设备提供了一种高效的无线通信解决方案。

低功耗蓝牙协议介绍低功耗蓝牙协议（Low Energy Bluetooth，LE Bluetooth）是一种专门为了在低功耗环境下进行无线通信而设计的蓝牙协议。

它有助于实现设备之间的低功耗通信，使得蓝牙技术更加灵活和适用于更广泛的应用领域。

本文将详细介绍低功耗蓝牙协议的原理、特点以及在实际应用中的具体使用。

原理低功耗蓝牙协议基于蓝牙4.0标准，它的设计目标是在设备之间进行短距离通信时尽可能地降低功耗。

为了实现低功耗通信，低功耗蓝牙协议采用了以下几种技术：1.频率跳变：低功耗蓝牙设备采用频率跳变的方式来减少对某一频段的依赖，从而避免频谱拥堵问题，并提高通信的稳定性和可靠性。

2.快速连接和数据传输：低功耗蓝牙协议实现了快速连接和数据传输的能力，使得设备在进行通信时能够以更快的速度完成连接和数据传输的过程，从而减少了通信的时间和功耗。

3.低功耗睡眠模式：低功耗蓝牙设备在没有进行通信时，可以进入低功耗睡眠模式，以降低功耗。

当设备需要进行通信时，可以通过唤醒信号快速从睡眠模式中恢复。

4.广播模式：低功耗蓝牙设备可以以广播的方式发送自己的信息，其他设备可以监听这些广播信息并进行相应的操作。

这种方式可以减少设备之间的交互次数，从而降低功耗。

特点低功耗蓝牙协议相比传统蓝牙协议具有以下几个特点：1.低功耗：低功耗蓝牙协议在设计上考虑了尽可能降低设备功耗的问题，通过采用频率跳变、低功耗睡眠模式等技术，成功地将蓝牙技术应用于低功耗环境中。

2.快速连接：低功耗蓝牙协议支持快速连接和数据传输，使得设备能够在短时间内完成连接和数据传输的过程，从而提高了通信的效率。

3.简单性：低功耗蓝牙协议相对于传统蓝牙协议来说更加简单，在实际应用中更易于实现和使用。

4.兼容性：低功耗蓝牙协议与传统蓝牙协议是兼容的，可以实现低功耗蓝牙设备与传统蓝牙设备之间的互联互通。

5.低成本：由于低功耗蓝牙协议相对较为简单，所以设计和制造低功耗蓝牙设备的成本也较低。

网络拓扑
耗电量 最大操作电流 休眠电流损耗 主要用途
分散网
1（作为参考） ﹤30mA 10uA 手机，游戏机，耳机，立体声 音频流，汽车和PC等
星型
0.01至0.5（视使用情况） ﹤15mA(最高运行时为15mA) 4uA 手机，游戏机，PC，表，体育和健身，医疗保 健，汽车，家用电子，自动化和工业等
图1.3 链路层状态图
表1.1 Radio层的工作状态
广播者角色和扫描者角色可以处于空闲状态或连接 状态中。主从角色的只能处于在连接状态中。只有当链路 层在创建连接时,Radio层才能使用发起者角色去执行主角 色。主角色每次可以有多个链路层的连接。从角色每次只 能有1个链路层的连接。
表1.2 Radio层工作角色的联合
2.2 发射器和接收器的特性
(1)发射器的特性
发射机釆用高斯频移键控GFSK调制,BT=0.5,调 制指数在0.45—0.55之间,正的频率偏移用二进制1 表示,负的频率偏移用二进制0表示。 对每个发送信道,对应于序列1010的最小频偏 (Fmin=min(Frnin+,Fmin-))将不小于对应于序列 00001111的频率偏移(的±80%,另外,最小的频率偏 移将不会小于185KHZ。将被发送的数据的符号率 为每秒一百万个符号,并且每个符号的时间精确性应 该小于±5.0xl0-5。理想信号正交与0点时,应是无误 差的(正交清晰,无扩散)。在测量的交叉时间和理想 符号区间之间的时间差称为过0误差,它为小于±1/8 的符号区间。
低功耗蓝牙BLE协议栈
蓝牙版本的发展
低功耗蓝牙与传统蓝牙技术规范比较
技术规范 距离/范围（米） 典型蓝牙 10~100 低功耗蓝牙 50~100
空中数据速率

BLE协议栈什么是BLE协议栈BLE（蓝牙低功耗）协议栈是一种用于无线通信的技术，它是蓝牙技术的一部分。

BLE协议栈是一组软件协议，用于处理蓝牙设备之间的通信。

它定义了通信的规则和步骤，使得不同设备之间能够进行无线通信。

BLE协议栈包含了各个层级的协议，从物理层到应用层，每个层级都有不同的功能和责任。

这些层级协议的组合形成了一个完整的BLE协议栈。

BLE协议栈的组成物理层（Physical Layer）在BLE协议栈中，物理层负责处理与无线通信硬件相关的任务。

它定义了与设备之间的无线通信的频率和信号特性。

物理层还负责将数字数据转换为无线信号，并通过天线发送到接收设备。

链路层（Link Layer）链路层是BLE协议栈的下一层，它负责处理与设备之间的连接和断开连接相关的任务。

链路层定义了设备之间数据传输的方式，并负责处理数据的分组和重传。

链路层还负责设备的扫描和广播功能，以便设备能够发现彼此并建立连接。

它还处理设备之间的身份验证和加密，以确保数据的安全性。

主从协议（Master-Slave Protocol）主从协议定义了BLE设备之间连接的角色和行为。

在这种协议中，一个设备充当主设备（Master），而另一个设备充当从设备（Slave）。

主设备负责发起连接请求，而从设备则接受连接请求并建立连接。

主从协议还定义了设备之间的数据传输方式和通信频率。

它规定了从设备可以执行的操作，如接收数据、发送数据和等待数据。

GATT协议（Generic Attribute Profile）GATT协议是BLE协议栈中非常重要的一部分，它定义了设备之间的数据传输和交互方式。

GATT协议使用一个层次结构来组织数据，其中包含服务（Service）、特征（Characteristic）和描述符（Descriptor）。

服务是一组相关的特征的集合，它们提供了设备的功能和属性。

特征是服务中最基本的单元，它包含了设备的数据和行为。

低功耗蓝牙BLE (4.0规范)蓝牙是一种短距的无线通讯技术，可实现固定设备、移动设备之间的数据交换。

一般将蓝牙3.0之前的 BR/EDR 蓝牙称为传统蓝牙，而将蓝牙4.0规范下的LE 蓝牙称为低功耗蓝牙。

蓝牙4.0标准包括传统蓝牙模块部分和低功耗蓝牙模块部分，是一个双模标准。

低功耗蓝牙也是建立在传 统蓝牙基础之上发展起来的，并区别于传统模块，最大的特点就是成本和功耗降低，应用于实时性要求 比较r 司oBTWBLE 的对比分析：BLE (Bluetooh Low Energy)蓝牙低能耗技术是短距离、低成本、可互操作性的无线技术,它利用许多智 能手段最大限度地降低功耗。

BLE 技术的工作模式非常适合用于从微型无线传感器(每半秒交换一次数据)或使用完全异步通信的遥控 器等其它外设传送数据。

这些设备发送的数据量非常少(通常几个字节)，而且发送次数也很少(例如 每秒几次到每分钟一次，甚至更少)。

BLE 协议栈的结构和配置1、协议有两个部分组成:Controller 和Host2、Profiles 和应用总是基于GAP 和GATT 之上传统蓝牙模块(8T vl.0/2.0)高速蓝牙模块(BT v3.0)技术规范 痂电允率 发送散密所* = 响应延时 ⅛MW(BT) 2 4GHZ 10* 100ms 约 100ms低功口魂牙(BLE )2 4GHZ aχιoo* <3ms 6ms安全性 64∕128∙D<t 及用户目定义的应用层128∙bιt AES 及用户目定义的应用层空中传断数品速查1∞% (r ef)1∙3Mt√S1‰50% 1Mb∕S手矶，游戏机.耳机、立体・、邦数JB 流.g PCW手机、游之矶.PC.表、休・0勇、医疗保 使.M 能分金设务,汽至、东用电子等3、在单芯片方案中，Controller和Host, profiles,和应用层都在同一片芯片中4、在网络控制器模式中，Host和Controller是在一起运行的，但是应用和profiles在另外一个器件上，比如PC或者其他微控制器，可以通过UART, USB进行操作5、在双芯片模式中，Controller运行在一个控制器，而应用层，profiles和Host是运行在另外一个控制器上BLE设备连接状态流程图低功耗蓝牙体系结构BLE蓝牙模块主要应用领域1、移动扩展设备2、汽车电子设备3、健康医疗用品：心跳带、血压计等4、定位应用：室内定位、井下定位等5、近距离数据采集：无线抄表、无线遥测等6、数据传输：智能家居室内控制、蓝牙调光、打印机等结语：很多人对蓝牙的认识还很局限于手机领域，其实蓝牙的应用已经远远不止于此。

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。

低功耗蓝牙BLE协议BLE协议在蓝牙4.0规范中首次引入，并不同于传统的蓝牙协议。

相比于传统蓝牙，BLE具有以下特点：1. 低功耗：BLE设备在工作时的功耗要远低于传统蓝牙设备。

这是通过多种技术实现的，比如使用GAP（Generic Access Profile）控制设备的连接状态，只在需要通信时才进行连接，其余时间保持休眠状态。

2.快速连接：BLE设备可以在非常短的时间内建立连接和断开连接。

这样的特点适用于需要快速传输一些小量数据的应用场景。

3. 简化的协议栈：BLE协议栈相对于传统蓝牙协议栈要简单得多。

它只包含了GAP、GATT（Generic Attribute Profile）、ATT（Attribute Protocol）和L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）等几个基本协议，并省去了部分网络协议部分。

这样的设计使得BLE设备更加轻巧、低成本和易于实现。

4.快速数据传输：虽然BLE的数据传输速率相对较低，但它通过一些优化措施，比如分组和压缩等，使得在传输小量数据时能够更高效地使用带宽。

BLE协议广泛应用于物联网设备和智能家居等领域。

以智能手环为例，智能手环一般都集成了BLE模块，它可以连接到智能手机或其他设备，通过BLE协议进行数据传输，实现健康监测、运动追踪等功能。

由于BLE的低功耗特点，智能手环可以持续工作数天甚至数周，而不需要频繁充电。

总之，低功耗蓝牙（BLE）是为低功耗应用而设计的一种蓝牙协议。

它在低功耗、快速连接、简化协议栈和高效数据传输等方面具有明显优势，并被广泛应用于物联网设备和智能家居等领域。

随着物联网的发展和应用需求的不断增加，BLE协议有望得到更加广泛和深入的应用。