關鍵詞：藍牙核心技術協議射頻基帶鏈路控制鏈路管理作者：xubin341719(歡迎轉載，請注明作者，請尊重版權，謝謝！)歡迎指正錯誤，共同學習、共同進步！！下載鏈接：Bluetooth PROFILE SPECIFICATIONS （基本涵蓋所有藍牙協議）、buletooth core 2.1-4.0 SPECIFICATION（三藍牙版本的核心協議v2.1/v3.0/v4.0）、藍牙核心技術與應用 馬建倉 版（藍牙協議相關初學者必讀，開發者參考）

藍牙核心技術概述（一）：藍牙概述藍牙核心技術概述（二）：藍牙使用場景藍牙核心技術概述（三）： 藍牙協議規范（射頻、基帶鏈路控制、鏈路管理）藍牙核心技術概述（四）：藍牙協議規范（HCI、L2CAP、SDP、RFOCMM）藍牙核心技術概述（五）：藍牙協議規范（irOBEX、BNEP、AVDTP、AVCTP）

藍牙協議是藍牙設備間交換信息所應該遵守的規則。與開放系統互聯（OSI）模型一樣，藍牙技術的協議體系也采用了分層結構，從底層到高層形成了藍牙協議棧，各層協議定義了所完成的功能和使用數據分組格式，以保證藍牙產品間的互操作性。一、射頻協議射頻位置如上圖紅色部分。1、工作頻率藍牙工作在2.4GHz ISM頻段上，藍牙采用跳頻擴譜技術主動的避免工作頻段受干擾（微波爐的工作頻率也是2.4GHz）。

我國的藍牙頻率在2.402GHz～2.483GHz,藍牙每個頻道的寬度為1MHz，為了減少帶外輻射的干擾，保留上、下保護為3.5MHz和2MHz，79個跳頻點中至少75個偽隨機碼跳動，30S內任何一個頻點使用時長不能超過0.4S。2、跳頻技術、發射功率、時隙（1）、發射功率：藍牙發射功率分三級：一級功率100mW(20dBm)；二級功率2.5mW(4dBm)；三級功率1mW(0dBm)；（2）、物理信道：藍牙物理信道有偽隨機序列控制的79個跳頻點構成，不同跳頻序列代表不同的信道。（3）、時隙：藍牙跳頻速率為1600次/s,每個時間為625uS(1S/1600)稱為一個時隙；

二、基帶與鏈路控制協議

藍牙發送數據時，基帶部分將來自高層的數據進行信道編碼，向下發給射頻進行發送；接收數據時，將解調恢復空中數據并上傳給基帶，基帶進行信道編碼傳送給上層。

作用：跳頻選擇、藍牙編址、鏈路類型、信道編碼、收發規則、信道控制、音頻規范、安全設置。

1、藍牙分組編碼為小端模式；

2、藍牙地址

BD_ADDR：BluetoothDevice Address；

LAP:LowerAddress Part 低地址部分；

UAP: UpperAddress Part 高地址部分；

NAP: Non-significantAddress Part 無效地址部分。

3、藍牙時鐘每個藍牙設備都有一個獨立運行的內部系統時鐘，稱為本地時鐘（Local Clock），決定定時器的收發跳頻。為了與其他設備同步，本地時鐘要加一個偏移量（offset），提供給其他設備同步。藍牙基帶四個關鍵周期：312.5uS、625uS、1.25mS、1.28S。

CLKN：本地時鐘：CLKE:預計時鐘，掃描尋呼過程中用到；CLK：設備實際運行的時鐘頻率。CLKE、CLK由CLKN加上一個偏移量得到的。

4、藍牙物理鏈路：通信設備間物理層的數據連接通道就是物理鏈路。ACL（Asynchronous Connectionless）異步無連接鏈路；對時間要求不敏感的數據通信，如文件數據、控制信令等。SCO（Synochronous Connection Oriented）同步面向連接鏈路；對時間比較敏感的通信，如：語音；最多只支持3條SCO鏈路，不支持重傳。ACL用于數據傳輸；5、藍牙基帶分組：基帶分組至少包括：接入碼、分組頭、有效載荷；

（1）、接入碼用于同步、直流、載頻泄漏偏置補償標識；（2）、分組頭包含鏈路信息，確保糾正較多的錯誤。分組類型如下：

ACL分組形式為：D(M|H)（1|3|5）,D代表數據分組，M代表用2/3比例的FEC的中等速率分組；H代表不使用糾錯碼的高速率分組；1、3、5分別代表分組所占用的時隙數目；DM1、DM3、DM5、DH1、DH3、DH5SCO分組形式為：HV(1|2|3)。HV代表高質量語言分組，1、2、3有效載荷所采用的糾錯碼方法。1為1/3比例FEC，設備2個時隙發送一個單時隙分組；2為2/3比例FEC，設備4個時隙發送一個單時隙分組；3為不使用糾錯碼，設備6個時隙發送一個單時隙分組HV1、HV2、HV3ALC 分組：

 SCO分組：

注釋：D 只對數據段有用，DV分組包含數據段，也包含語言段。（3）、有效載荷分語言有效載荷、數據有效載荷。6、藍牙的邏輯信道鏈路控制信道：LinkControl  LC鏈路管理信道：Link Manage LM用戶異步數據信道：User AsynchronizationUA用戶同步數據信道：UserSynchronization US用戶等時數據信道：UserIsochronous UI  UI7、藍牙的收發規則上圖為RX緩存。

上圖為TX緩存。新分組到達時，ACL鏈路的RX緩存器要流量控制，SCO數據不需要流量控制；8、藍牙基帶信道和網絡控制1）、鏈路控制器狀態：待機、連接尋呼page、尋呼掃描pagescan、查詢inquiry、查詢掃描inquiry scan、主設備相應Master Response、從設備相應Slave Response、查詢相應inquiry response2） 、連接狀態激活模式active、呼吸模式sniff、保持模式hold、休眠模式park。3）、待機狀態         待機狀態是藍牙設備缺省低功耗狀態，此狀態下本地時鐘以低精度運行。藍牙從待機轉入尋呼掃描狀態，對其他尋呼進行響應成為從設備；也可以從待機狀態進入查詢掃描狀態，完成一個完整的尋呼，成為主設備。9、接入過程注釋：IAC Inquiry accessCode 查詢接入碼；GIAC:通用查詢接入碼 DIAC：專用查詢接入碼；DAC：DeviceAccess Code 設備接入碼；LAP：         建立連接，必須使用查詢、尋呼；查詢過程使用IAC，發現覆蓋區域內的設備、設備的地址及其時鐘；連接過程使用DAC，建立連接的設備處理尋呼過程，成為主設備。、（1）、查詢過程藍牙設備通過查詢來發現通信范圍內的其他藍牙設備。查詢信息分為GIAC、DIAC兩種。查詢發起設備收集所有相應設備的地址、時鐘信息。一設備進入查詢狀態去發現其他設備，查詢狀態下連續不斷的在不同頻點發送查詢消息。查詢的跳頻序列有GIAC的LAP導出。一設備想被其他設備發現，就要周期性進入 查詢掃描狀態，以便相應查詢消息。如：我們選擇設備多長時間可見，其實就是  進入查詢掃描狀態。A、查詢掃描查詢掃描狀態下，接收設備掃描接入碼的時間長度，足以完成對16個頻率的掃描。掃描區間長度Twindow inquiry scan。掃描在同一個頻率上進行，查詢過程用32跳專用查詢跳頻序列，此序列有通用查詢的地址決定，相位有本地時鐘決定，每隔1.28S變化一次。B、查詢與尋呼類似，TX用查詢跳頻序列、RX用查詢相應跳頻序列。C、查詢相應從設備響應查詢操作。每個設備都有自己的時鐘，使用查詢序列相位相同的幾率比較小。為了避免多個設備在同一查詢跳頻信道同時激活，從設備查詢響應規定：從設備收到查詢消息，產生0-1023只覺得額一個隨機數，鎖定當時相位輸入值進行跳頻選擇，從設備此后的RAND時隙中返回到連接或者待機狀態。（2）、尋呼掃描DAC：DeviceAccess Code 設備接入碼尋呼掃描狀態下的設備掃描窗口Twindowpage scan內監聽自己的DAC。監聽只在一個跳頻點進行。Twindow page scan足夠覆蓋16個尋呼掃描頻點。尋呼掃描狀態，掃描在同一個頻率上進行，持續1.28S，在選擇另一個不同頻率。

（3）、尋呼主設備使用尋呼發起一個主—從設備連接，通過在不同的跳頻點上重復發送從設備DAC來撲捉從設備，從設備在尋呼掃描狀態被喚醒，接收尋呼。（4）、尋呼相應過程三、鏈路管理器