BLE简介及连接过程
BLE技術是BluetoothSIG規定的一套通信協議，在協議變成具體的代碼之前，都只存在文檔中，TI、Nordic、CSR等廠商，根據SIG發布的BLE技術協議，配合自身的芯片開發了一整套源碼，并且這套源碼經過了SIG的測試，服務BLE協議。這套源碼就叫做協議棧，協議棧是協議的實現。不同的芯片廠商都有各自的協議棧，而這不同的協議棧，BluetoothSIG是不允許廠商開源的，所以，無論是TI的或者NORDIC的BLE芯片資料中協議棧都是做成庫的形式提供，只開放部分的API層，但實際對我們開發終端產品來說足以。
BLE協議棧的構成
控制器部分（Controller）：
物理層（PHY）：RF特性，運行在2.4GHz ISM band，40頻道2MHz的通道間隙，3個廣播通道，37個自適應自動調頻通道；
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鏈路層（LL）：RF控制層，控制芯片工作在
???????? Standby ?????????? 準備
???????? Advertising ??? 廣播
???????? Scanning?????????? 監聽
???????? Initiating?????????? 發起連接
???????? Connected ???? 已連接
???????? 這五個狀態中的一種；
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控制接口層（HCI）：通信層，在Host和Controller之間提供一個標準化的接口，該層可以由軟件api實現或者使用硬件接口uart，spi，usb來控制；
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主機部分（Host）：
?????????邏輯鏈路控制及自適應協議層（L2CAP）：相當于快遞，將數據打包；
?????????安全管理層（SM層）：安全服務層，提供配對和秘鑰的分發，實現安全連接和數據交換；
?????????屬性協議層（ATT）：允許設備向另外一個設備展示一塊特定的數據，稱之為“屬性”，展示“屬性”的設備稱為服務器，與之配對的設備成為客戶端；鏈路層狀態（主機從機）與設備的ATT角色是相互獨立的；
?????????通用訪問配置文件層（GAP）：
?????????通用屬性配置文件層（GATT）：定義了使用ATT的服務框架，規定了配置文件profile的結構；
BLE廣播事件：
???????? 在一個廣播事件中，廣播包會分別在三個廣播通道中被發送一次（37,38,39）；
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BLE廣播間隔：
???????? 是指兩次廣播事件之間的最小時間間隔，一般取值范圍在20ms-10.24S之間，鏈路層會在每次廣播時間期間產生一個隨機廣播延時時間（0ms-10ms）
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BLE掃描事件：
???????? 每次掃描設備打開Radio接收器去監聽廣播設備，這樣稱為一個掃描事件，
掃描頻寬比，Duty-Cycle，參數：
???????? ???????? 掃描時間：掃描設備的掃描頻度；
???????? ???????? 掃描窗口：每次掃描事件持續的時間；
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BLE發起連接：
???????? 發送一個連接請求，連接請求包括一套為從設備準備的連接參數，安排連接期間發生的通道和時間。如果廣播設備接收了連接，兩個設備會進入連接狀態，發起方會稱為Master（主機），而廣播方會稱為Slave（從機）。
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BLE連接參數：
???????? 通道映射，指示連接使用的頻道。
調頻增量，一個5~16之間的隨機，參與通道選擇的算法。
連接間隔，1.25ms的倍數，在7.5ms~4s之間。
監督超時，10ms的倍數，100ms~32s之間，必須大于（1+slaveLatency）*ConnInterval
從機潛伏，允許設備跳過的最大連接次數，0~499之間，有效的連接間隔必須小于32s，不能超過（SupervisionTimeout/connInterval）-1
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BLE連接事件：
所有的通信都發生在兩個設備的連接事件期間；
連接事件周期的發生，按照連接參數指定的間隔聯系???? （連接間隔）
每個事件發生在某個數據通道（0~36）???????????????????????????????? （通道映射）??????????????????
調頻增量參數決定了下次連接時間發生的通道?????????????????? （調頻增量）
在每個連接時間期間，Master先發送，Slave會在150us之后做出回應，即使一個連接事件發生（或兩者），雙方都沒有數據發送（例外情況是從設備潛伏使能），這允許兩個設備都承認對方仍然存在并保持活躍的連接；
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從機的潛伏：
潛伏，Slave如果沒有數據發送，允許跳過連接事件。
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連接參數的設定：
☆短間隔的連接事件：
-兩設備都會以高能耗運行
-高數據吞吐量
-發送等待時間短
☆長間隔的連接事件：
-兩設備都會以低能耗運行
-低數據吞吐量
-發送等待時間長
☆低或者0潛伏值：
-從設備以高能耗運行
-從設備可以快速的收到來自中心設備的數據
☆高潛伏值：
-外圍設備在沒有數據發送的情況下可以低能耗運行
-外圍設備無法及時收到來自中心設備的數據
-中心設備能及時收到來自外圍設備的數據
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終止連接：
監視超時參數都指定了兩個數據包之間的最大時間跨度。監視超時時間必須大于有效連接間隔而小于32s。Slave和master雙方都維持著自己的監視超時計時器，在每次收到數據包時清零。如果連接超時，設備會認為連接丟失，并且退出連接狀態，返回廣播、掃描或者待機模式。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的BLE简介及连接过程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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