上周我们讲解了蓝牙的基本技术原理和关键参数,这周我们来讲解五大部分中的蓝牙协议栈解析。
蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心组成部分,它定义了设备间如何通信的规则和框架,一般分为4层,分别是物理层、链路层、网络层、应用层,每个层次都有其特定的功能和相关的协议。
物理层规定蓝牙设备使用2.4G频段进行无线传输,还规定使用GFSK调制方向将信息编码为无线信号并发送出去,并通过跳频扩频来抵抗干扰和一定程度的安全性。
链路层主要负责数据包的传输、差错校验、数据重传等功能,其中差错校验一般使用CRC校验,而数据重传的话是基于ACK/NACK机制,即发送端在发送每个数据包后会等待接收到接收端的ACK信号。如果接收端成功接收到数据包,则发送ACK信号;如果接收端检测到错误或者未能接收到数据包,则发送NACK信号,通知发送端需要重新发送数据包。此外在BLE中,链路层还负责设备的连接状态管理、数据包的分段与重组等。
网络层的功能是负责为主机和控制器之间提供接口,使上层软件能够操作硬件蓝牙,定义了主机和控制器之间的命令、事件和数据包格式。这在蓝牙协议的三种架构中都有所体现,在蓝牙技术的标准双芯片构架中是通过HCL协议实现网络层功能,在单芯片构架中的体现则是API接口,而自定义双芯片构架中对网络层的实现则由厂商自行开发。
应用层主要是为开发者提供API,允许开发者创建应用程序来控制蓝牙模块设备或与之交互。这一层包括多种蓝牙配置文件和协议,如A2DP用于音频流,HFP用于免提通话, GATT在BLE中用于服务和特性发现,以及SDP在经典蓝牙中用于服务发现等。
下周我们将要深入探究蓝牙协议版本和不同蓝牙协议功能,我们下周不见不散!
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