上周我們講解了藍(lán)牙的基本技術(shù)原理和關(guān)鍵參數(shù)，這周我們來(lái)講解五大部分中的藍(lán)牙協(xié)議棧解析。
藍(lán)牙協(xié)議棧是藍(lán)牙技術(shù)的核心組成部分，它定義了設(shè)備間如何通信的規(guī)則和框架，一般分為4層，分別是物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，每個(gè)層次都有其特定的功能和相關(guān)的協(xié)議。
物理層規(guī)定藍(lán)牙設(shè)備使用2.4G頻段進(jìn)行無(wú)線傳輸，還規(guī)定使用GFSK調(diào)制方向?qū)⑿畔⒕幋a為無(wú)線信號(hào)并發(fā)送出去，并通過(guò)跳頻擴(kuò)頻來(lái)抵抗干擾和一定程度的安全性。
鏈路層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的傳輸、差錯(cuò)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)重傳等功能，其中差錯(cuò)校驗(yàn)一般使用CRC校驗(yàn)，而數(shù)據(jù)重傳的話是基于ACK/NACK機(jī)制，即發(fā)送端在發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)包后會(huì)等待接收到接收端的ACK信號(hào)。如果接收端成功接收到數(shù)據(jù)包，則發(fā)送ACK信號(hào)；如果接收端檢測(cè)到錯(cuò)誤或者未能接收到數(shù)據(jù)包，則發(fā)送NACK信號(hào)，通知發(fā)送端需要重新發(fā)送數(shù)據(jù)包。此外在BLE中，鏈路層還負(fù)責(zé)設(shè)備的連接狀態(tài)管理、數(shù)據(jù)包的分段與重組等。
網(wǎng)絡(luò)層的功能是負(fù)責(zé)為主機(jī)和控制器之間提供接口，使上層軟件能夠操作硬件藍(lán)牙，定義了主機(jī)和控制器之間的命令、事件和數(shù)據(jù)包格式。這在藍(lán)牙協(xié)議的三種架構(gòu)中都有所體現(xiàn)，在藍(lán)牙技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)雙芯片構(gòu)架中是通過(guò)HCL協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層功能，在單芯片構(gòu)架中的體現(xiàn)則是API接口，而自定義雙芯片構(gòu)架中對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的實(shí)現(xiàn)則由廠商自行開(kāi)發(fā)。
應(yīng)用層主要是為開(kāi)發(fā)者提供API，允許開(kāi)發(fā)者創(chuàng)建應(yīng)用程序來(lái)控制藍(lán)牙模塊設(shè)備或與之交互。這一層包括多種藍(lán)牙配置文件和協(xié)議，如A2DP用于音頻流，HFP用于免提通話， GATT在BLE中用于服務(wù)和特性發(fā)現(xiàn)，以及SDP在經(jīng)典藍(lán)牙中用于服務(wù)發(fā)現(xiàn)等。
下周我們將要深入探究藍(lán)牙協(xié)議版本和不同藍(lán)牙協(xié)議功能，我們下周不見(jiàn)不散！
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