蓝牙相关协议

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蓝⽛协议是蓝⽛设备间交换信息所应该遵守的规则。与开放系统互联(OSI)模型⼀样,蓝⽛技术的协议体系也采⽤了分层结构,从底层到⾼层形成了蓝⽛协议栈,各层协议定义了所完成的功能和使⽤数据分组格式,以保证蓝⽛产品间的互操作性。
蓝⽛协议主要有传输协议、中介协议、应⽤协议;
传输协议负责蓝⽛设备间,互相确认对⽅的位置,以及建⽴和管理蓝⽛设备间的物理链路,传输协议包括底层传输协议和⾼层传输协议。
底层传输协议负责语⾔、数据⽆线传输的物理实现以及蓝⽛设备间的联⽹组⽹,包括蓝⽛射频协议、基带链路控制协议BLC、链路管理协议LMP。碳管炉
射频协议(RF)
1. ⼯作在2400M~2483.5M频带
2. 采⽤调频⽅式传输数据
3. 采⽤GFSK(DQPSK和8DPSK)调制⽅式
4. 信道间隔(1MHZ/EDR模式,2MHZ/BLE模式)
5. 采⽤跳频扩谱技术主动的避免⼯作频段受⼲扰。
6. 发射功率:⼀级功率100mW(20dBm);⼆级功率2.5mW(4dBm);三级功率1mW(0dBm);
7. 物理信道:由伪随机序列控制的79个跳频点构成,不同跳频序列代表不同的信道。
8. 时隙:蓝⽛跳频速率为1600次/s,每个时间为625uS(1S/1600)称为⼀个时隙;
基带链路控制协议(BLC)
1. 全双⼯,时分多路复⽤。
2. 描述了完成低层链路建⽴维护和执⾏基带协议的链路控制器的规范
3. 主要作⽤有跳频选择、蓝⽛编址、链路类型、信道编码、收发规则、信道控制、⾳频规范、安全设置。
4. 两个设备为了通信,使⽤共享信道,两者必须在同⼀时刻使⽤相同的频率。
5. 发送数据时,基带部分将来⾃⾼层的数据进⾏信道编码,向下发给射频进⾏发送;
6. 接收数据时,将解调恢复空中数据并上传给基带,基带进⾏信道编码传送给上层。
7. master从奇数时间⽚开始传输,slave从偶数时间⽚开始传输,可以连续占⽤多个时间⽚
8. 两种状态:Standby(包括四种⼦状态: inquiry,inquiry-scan,page,page scan)和Connection(包括四种类型:Active, Sniff,
Hold, and Park. )
9. 四种物理通道:基本pico⽹通道 、⾃适应pico⽹通道 、Page scan物理通道 、inquiryscan物理通道
10. 五种逻辑传输:SCO 基于同步连接逻辑传输、ACL 异步逻辑传输、 ESCO扩展SCO 、ASB 活动Slave⼴播 、PSB  Parked Slave
⼴播。
链路管理协议(LMP)
1. ⽤于链路的建⽴和控制,信号在链路管理层被解析和过滤,不会传递⾄上层。
2. 协议由⼀系列的消息构成,这些消息通过ACL-C逻辑传输。
3. 负责完成设备的功率管理、链路质量管理、链路控制管理、数据分组管理、链路安全管理。
4. ⽤Link Manager Protocol (LMP)在两个设备的LM模块之间通信。
5. 通过Data Medium rate (DM1) or Data Voice (DV) 发送控制消息。
对接扣件6. ⽐⽤户数据具有更⾼的优先级
7. 连接控制:连接建⽴,断开,电源控制,⾃适应频率hopping,通道分类, 链路监控,通道质量驱动数据率变化,Qos,Paging参ic卡考勤
数,多slot包控制,EDR,LMP PDU封装。
8. 安全:认证,配对,改变link key,改变当前link key类型,加密,请求加密keysize,简单安全配对。
⾼层传输协议为⾼层应⽤屏蔽了跳频序列选择等底层传输操作,为⾼层程序提供有效、有利于实现数据分组格式,包括主机控制接⼝协议HCI 。
主机控制接⼝协议 HCI
1. 为上层协议提供⼀个独⽴于硬件实现统⼀的标准命令接⼝
2. 流控制:Host到控制器以及控制器到Host数据流控制,基于包的数据流控制、基于块的数据流控制、命令流控制
3. HCI命令和事件:链路控制命令、链路策略命令、主机控制和基带命令、信息参数指令、状态指令参数、测试命令、LE控制器命令
4. 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
5. 主要包括在主机中运⾏的驱动程序和在硬件中运⾏的固件。两者之间通过UART、USB和PC card等⽅式通信。
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蓝⽛主机-主机控模型
蓝⽛软件协议栈堆的数据传输过程:
中介协议为在蓝⽛逻辑链路上⼯作的⾼层应⽤协议或者程序提供必要的⽀持,为应⽤提供不同标准接
⼝,包括逻辑链路控制与适配协议L2CAP、服务发现协议SDP、串⼝仿真协议RFCOMM、电话控制协议TCS、AT指令集。
逻辑链路控制与适配协议 L2CAP
1. L2CAP位于基带之上,将基带的数据分组转换为便于⾼层应⽤的数据分组格式
2. ⽀持分组、⾼层协议复⽤、数据包分段重组和服务质量QoS
3. L2CAP只⽀持ACL数据传输,不⽀持SCO数据。
4. L2CAP本⾝不提供加强信道可靠性和保证数据完整性的机制,其信道的可靠性依靠基带提供。
服务发现协议SDP
1. 发现可⽤的服务及服务的特征
2. SDP有两种服务发现模式 服务搜索(查询具有特定服务属性的服务)和服务浏览(简单的浏览全部可⽤服务)。
3. SDP的服务记录表对每⼀个服务进⾏描述,每条记录包含服务句柄和⼀组服务属性:
串⼝仿真协议 RFCOMM
1. RFCOMM提供L2CAP之上的串⼝仿真功能,为上层应⽤提供⼀个串⼝。
2. 通过AT发送指令控制拨号上⽹、蓝⽛⽿机、⽿麦、传真。
3. 为建⽴在串⼝之上的传统应⽤提供环境接⼝,通过做⽐较少协议改动就可以在蓝⽛⽆线通信链路上⼯作。
两个蓝⽛设备之间可以⽀持多达60多路仿真串⼝,多路串⼝仿真是RFCOMM的重要功能,通过多路复⽤器(multiplexer),⼀条L2CAP链路可以同时有多个串⾏应⽤。 两台设备间的串⼝仿真如图所⽰
电话控制协议TCS_Binary
TCS_Binary在蓝⽛设备间建⽴语⾳与数据呼叫控制信令,是⼀种基于分组电话控制⼆进制编码指令集,位于L2CAP之上。实现蓝⽛⽆绳电话、对讲机功能。

本文发布于:2024-09-23 01:34:49,感谢您对本站的认可!

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