蓝牙协议概述

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蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述概述:蓝牙协议是一种无线通信协议,旨在实现在短距离范围内的设备间的数据传输和通信。

它采用了低功耗的射频技术,广泛应用于智能手机、耳机、音频设备、电脑、汽车等各种消费电子产品和工业设备中。

1. 蓝牙协议的基本原理:蓝牙协议基于频率跳跃扩频技术,将通信频率在不同时间间隔内进行快速切换,以减少干扰和提高通信质量。

它工作在2.4 GHz频段,采用GFSK调制方式,具有较高的传输速率和较低的功耗。

2. 蓝牙协议的核心组成:蓝牙协议由多个不同的层次组成,每个层次负责不同的功能。

以下是蓝牙协议的核心组成部分:a. 物理层(Physical Layer):负责处理无线信号的传输和接收,包括射频信号调制和解调、功率控制等功能。

b. 链路层(Link Layer):负责建立和管理设备之间的连接,包括设备的发现、配对和认证等功能。

c. L2CAP层(Logical Link Control and Adaptation Protocol):提供了一种通用的数据传输服务,负责分段和重组数据包,确保数据的可靠传输。

d. RFCOMM层(Radio Frequency Communication):提供了一种模拟串口的接口,用于在设备之间建立虚拟串口连接。

e. SDP层(Service Discovery Protocol):用于设备之间的服务发现和设备能力的查询。

f. 应用层(Application Layer):包括各种不同的协议和应用程序,如HID (Human Interface Device)、A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)等。

3. 蓝牙协议的工作模式:蓝牙协议支持多种不同的工作模式,以适应不同的应用场景和需求。

以下是常见的蓝牙协议工作模式:a. 主-从模式(Master-Slave Mode):一个设备作为主设备,其他设备作为从设备,主设备负责发起连接和控制数据传输。

蓝牙HCI协议

蓝牙HCI协议

蓝牙HCI协议协议名称:蓝牙HCI协议一、引言蓝牙HCI(Host Controller Interface)协议是用于蓝牙设备之间进行通信的标准协议。

该协议定义了蓝牙设备的物理层、链路层和传输层之间的接口,使得不同厂商的蓝牙设备可以进行互操作。

本协议旨在确保蓝牙设备之间的无线通信的可靠性、安全性和互操作性。

二、范围本协议适用于所有支持蓝牙技术的设备,包括但不限于蓝牙手机、蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙键盘、蓝牙鼠标等。

三、术语和定义1. HCI:Host Controller Interface,即主机控制器接口,用于连接主机和蓝牙控制器。

2. 蓝牙设备:指支持蓝牙技术的任何设备。

3. 物理层:指蓝牙设备的无线通信硬件。

4. 链路层:指蓝牙设备之间的链路管理和数据传输。

5. 传输层:指蓝牙设备之间的数据传输和控制。

四、物理层接口1. 物理层接口定义a. 蓝牙设备的物理层接口应符合蓝牙核心规范的要求。

b. 物理层接口应支持蓝牙设备之间的无线通信。

2. 物理层接口规范a. 物理层接口应支持蓝牙设备的功率控制。

b. 物理层接口应支持蓝牙设备的频率跳频。

c. 物理层接口应支持蓝牙设备的调制解调器控制。

五、链路层接口1. 链路层接口定义a. 蓝牙设备的链路层接口应符合蓝牙核心规范的要求。

b. 链路层接口应支持蓝牙设备之间的链路管理和数据传输。

2. 链路层接口规范a. 链路层接口应支持蓝牙设备的设备发现和连接建立。

b. 链路层接口应支持蓝牙设备的链路管理和维护。

c. 链路层接口应支持蓝牙设备之间的数据传输和控制。

六、传输层接口1. 传输层接口定义a. 蓝牙设备的传输层接口应符合蓝牙核心规范的要求。

b. 传输层接口应支持蓝牙设备之间的数据传输和控制。

2. 传输层接口规范a. 传输层接口应支持蓝牙设备的数据包封装和解封装。

b. 传输层接口应支持蓝牙设备的数据流控制和差错校验。

c. 传输层接口应支持蓝牙设备之间的数据传输和控制。

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述1. 引言蓝牙技术是一种无线通信技术,旨在通过短距离通信连接各种设备。

蓝牙协议是一套规范,用于定义蓝牙设备之间的通信方式和数据交换格式。

本协议旨在提供对蓝牙协议的概述,包括其历史背景、基本原理、协议栈、应用领域和未来发展方向。

2. 历史背景蓝牙技术最初由爱立信公司于1994年提出,并在1998年成立了蓝牙特别兴趣小组(SIG)。

SIG的成员包括了各大科技公司,如IBM、英特尔、诺基亚等。

1999年,蓝牙1.0版本正式发布,标志着蓝牙技术的商业化应用。

3. 基本原理蓝牙技术使用2.4GHz的ISM频段进行无线通信,采用频率跳变技术(FHSS)来减少干扰和提高通信安全性。

蓝牙设备之间通过建立连接来进行数据传输,连接可以是点对点的、一对多的或者多对多的。

4. 协议栈蓝牙协议栈由多个协议层组成,包括物理层、链路层、逻辑链路控制和适配层、L2CAP层、SDP层、RFCOMM层、OBEX层、应用层等。

各个层次的协议负责不同的功能,如数据传输、连接管理、设备发现和服务发现等。

5. 应用领域蓝牙技术广泛应用于各个领域,包括消费电子、汽车、医疗设备、工业自动化等。

在消费电子领域,蓝牙技术被用于手机、耳机、音箱、键盘、鼠标等设备之间的无线连接。

在汽车领域,蓝牙技术被用于车载电话、音乐播放、导航系统等。

在医疗设备领域,蓝牙技术被用于传感器和监测设备之间的数据传输。

6. 未来发展随着物联网的发展,蓝牙技术将在更多的领域得到应用。

蓝牙5.0版本引入了更高的传输速率和更低的功耗,为物联网设备提供了更好的连接性能。

蓝牙Mesh网络将进一步扩展蓝牙技术的应用范围,使其可以用于智能家居、智能城市等领域。

7. 结论蓝牙协议是一套定义蓝牙设备之间通信方式和数据交换格式的规范。

它的基本原理是使用2.4GHz的ISM频段进行无线通信,并通过建立连接来进行数据传输。

蓝牙技术广泛应用于消费电子、汽车、医疗设备等领域,并且随着物联网的发展,蓝牙技术将在更多的领域得到应用。

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述协议名称:蓝牙协议概述一、引言蓝牙协议是一种无线通信协议,用于在短距离范围内传输数据。

它使用低功耗蓝牙技术,广泛应用于各种消费电子设备和工业设备中,例如手机、电脑、音频设备、智能家居设备等。

本协议旨在提供关于蓝牙协议的概述,包括其基本原理、功能特点、技术规范、应用领域等内容。

二、蓝牙协议的基本原理1. 蓝牙协议采用2.4 GHz无线频段进行通信,使用频分多址技术,能够在同一频段上支持多个设备同时通信。

2. 蓝牙协议采用短距离通信方式,通信范围通常在10米以内,但最新的蓝牙标准可以支持更远的距离。

3. 蓝牙协议使用频率跳变技术,以减少干扰和提高通信质量。

4. 蓝牙协议支持点对点通信和广播通信两种模式,可以实现设备之间的数据传输和设备与周边环境的交互。

三、蓝牙协议的功能特点1. 低功耗:蓝牙协议采用低功耗设计,可以延长设备的电池寿命,适合于挪移设备等对电池寿命要求较高的场景。

2. 快速连接:蓝牙协议支持快速建立连接,设备之间可以快速传输数据,提高用户体验。

3. 安全性:蓝牙协议提供多种安全机制,包括身份验证、加密传输等,确保数据的安全性和隐私保护。

4. 多设备互联:蓝牙协议支持多设备同时连接,设备之间可以实现互联互通,方便用户进行多设备操作和数据传输。

5. 简化配置:蓝牙协议支持自动配对和配置,用户无需手动设置,可以快速建立连接和传输数据。

四、蓝牙协议的技术规范1. 蓝牙核心规范:蓝牙核心规范定义了蓝牙协议的基本原理、通信方式、数据格式等,是蓝牙协议的基础标准。

2. 蓝牙配置文件:蓝牙配置文件定义了不同应用领域下的具体协议规范,例如音频传输、数据传输、远程控制等。

3. 蓝牙低功耗规范:蓝牙低功耗规范是针对低功耗设备设计的,可以实现长期待机和低功耗的数据传输。

4. 蓝牙Mesh规范:蓝牙Mesh规范是为智能家居和工业自动化等领域设计的,可以支持大规模设备互联和数据传输。

五、蓝牙协议的应用领域1. 个人消费电子设备:蓝牙协议广泛应用于手机、平板电脑、耳机、音箱等个人消费电子设备,用于数据传输和音频传输等功能。

蓝牙协议中文版

蓝牙协议中文版

蓝牙协议中文版1. 引言蓝牙协议是一种无线通信技术,可以在短距离内实现设备之间的数据传输。

该协议已经成为现代电子设备中普遍使用的标准之一。

本文将介绍蓝牙协议的基本原理、通信方式以及相关的技术细节。

2. 蓝牙协议概述蓝牙协议是由蓝牙专业联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称:SIG)制定的一种通信协议。

它定义了在2.4 GHz频段上进行无线通信的方式,可以实现设备之间的短距离数据传输。

蓝牙协议的特点包括低功耗、低成本、短距离通信等。

它可以用于连接手机、平板电脑、音频设备、电子手表等各种电子设备。

蓝牙协议还支持多种通信方式,包括点对点通信、广播通信和网状通信等。

3. 蓝牙协议的工作原理蓝牙协议使用频分多址(Frequency Division Multiple Access,简称:FDMA)和时分多址(Time Division Multiple Access,简称:TDMA)两种技术来实现多用户之间的共享信道。

在蓝牙协议中,设备之间通过广播和扫描的方式进行通信。

当设备处于广播模式时,它会发送广播消息,其他设备可以通过扫描接收到该消息。

当设备处于扫描模式时,它会主动搜索周围的设备并与之建立连接。

蓝牙协议还采用了分组(packet)的方式来传输数据。

每个分组包含了数据的有效载荷以及相应的控制信息。

设备之间通过分组来交换数据,以实现可靠的通信。

4. 蓝牙协议的通信方式蓝牙协议支持多种通信方式,包括点对点通信、广播通信和网状通信等。

在点对点通信中,两个设备可以直接建立连接并进行数据传输。

这种通信方式适用于需要进行双向数据传输的场景,例如蓝牙耳机与手机之间的通信。

广播通信是一种一对多的通信方式,一个设备可以向周围的多个设备发送广播消息。

其他设备可以通过扫描接收到该消息,但无法向发送广播的设备进行回复。

这种通信方式适用于需要向多个设备发送同样的信息的场景,例如广告推送。

网状通信是一种多对多的通信方式,多个设备可以相互之间建立连接并进行数据传输。

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述协议名称:蓝牙协议概述一、引言蓝牙技术是一种无线通信技术,用于在短距离范围内传输数据。

蓝牙协议是蓝牙技术的基础,它定义了蓝牙设备之间的通信规则和协作方式。

本协议概述旨在介绍蓝牙协议的基本概念、功能和应用领域,以及蓝牙协议的版本演进和发展趋势。

二、蓝牙协议基本概念1. 蓝牙设备:指支持蓝牙技术的各种设备,如手机、电脑、音频设备等。

2. 蓝牙通信:指蓝牙设备之间进行数据传输和通信的过程。

3. 蓝牙协议栈:指蓝牙协议的分层结构,包括物理层、链路层、网络层和应用层。

4. 蓝牙配置文件:指定义了特定功能和应用的蓝牙协议集合。

三、蓝牙协议功能1. 蓝牙设备发现与连接:蓝牙设备可以通过蓝牙扫描功能发现周围的其他蓝牙设备,并建立连接。

2. 数据传输:蓝牙协议支持在蓝牙设备之间传输各种类型的数据,包括音频、视频、文件等。

3. 无线音频传输:蓝牙协议支持无线音频传输,使用户可以通过蓝牙耳机或扬声器进行通话或音乐播放。

4. 远程控制:蓝牙协议支持通过蓝牙设备远程控制其他设备,如远程控制音乐播放、调节音量等。

5. 数据同步:蓝牙协议支持将数据从一个设备同步到另一个设备,如联系人、日历、短信等。

四、蓝牙协议应用领域1. 个人消费电子产品:蓝牙协议广泛应用于智能手机、平板电脑、智能手表等个人消费电子产品中,实现无线音频传输、数据同步等功能。

2. 汽车领域:蓝牙协议被用于汽车音频系统、车载电话系统等,实现无线音频传输和远程控制功能。

3. 医疗设备:蓝牙协议在医疗设备中得到应用,如心率监测器、血糖仪等,实现数据传输和远程监控功能。

4. 物联网领域:蓝牙协议在物联网设备中被广泛应用,如智能家居、智能穿戴设备等,实现设备之间的互联互通。

五、蓝牙协议版本演进1. 蓝牙1.x:最初的蓝牙协议版本,支持基本的数据传输和连接功能。

2. 蓝牙2.0:引入了增强数据传输速率和安全性的特性,支持更高质量的音频传输。

3. 蓝牙3.0:引入了高速数据传输和低能耗特性,支持Wi-Fi协议的数据传输。

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述概述:蓝牙协议是一种无线通信技术,用于在短距离范围内传输数据和声音。

它是一种低功耗、低成本的通信协议,广泛应用于各种设备,如手机、电脑、音频设备等。

本文将对蓝牙协议的基本原理、工作方式和应用领域进行详细介绍。

一、蓝牙协议的基本原理:1.1 蓝牙技术的起源和发展蓝牙技术最早由爱立信公司于1994年提出,旨在解决移动设备之间的无线通信问题。

经过多年的发展,蓝牙技术已经成为一种全球通用的无线通信标准。

1.2 蓝牙协议栈蓝牙协议栈由多个协议层组成,包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。

每个层次都有不同的功能和任务,协同工作以实现无线通信。

1.3 蓝牙频段和传输速率蓝牙协议使用2.4GHz频段进行通信,该频段被划分为79个频道。

蓝牙协议支持不同的传输速率,根据应用需求可以选择不同的速率。

二、蓝牙协议的工作方式:2.1 蓝牙设备的发现和配对蓝牙设备通过广播来发现其他设备,并进行配对。

配对过程中,设备之间会交换安全密钥以确保通信的安全性。

2.2 蓝牙连接的建立和维护一旦设备配对成功,它们可以建立蓝牙连接,并进行数据和声音的传输。

蓝牙连接可以是单一的点对点连接,也可以是多个设备之间的连接。

2.3 蓝牙协议的传输方式蓝牙协议支持同步和异步传输方式。

同步传输用于实时音频传输,异步传输用于数据传输。

三、蓝牙协议的应用领域:3.1 蓝牙耳机和音频设备蓝牙耳机和音频设备是蓝牙协议最常见的应用之一。

用户可以通过蓝牙耳机无线收听音乐或进行电话通话。

3.2 蓝牙键盘和鼠标蓝牙键盘和鼠标可以与电脑或移动设备配对,实现无线输入操作。

3.3 蓝牙智能家居设备蓝牙协议也广泛应用于智能家居设备,如智能灯泡、智能插座等。

用户可以通过手机或其他蓝牙设备控制这些设备。

3.4 蓝牙传感器和健康设备蓝牙传感器和健康设备可以监测人体健康状况,如心率、血压等。

这些设备可以通过蓝牙与手机或电脑进行数据传输和分析。

结论:蓝牙协议是一种重要的无线通信技术,具有低功耗、低成本和广泛应用的特点。

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述

蓝牙协议概述一、引言蓝牙技术是一种无线通信技术,旨在通过短距离无线连接,实现各种设备之间的数据传输和通信。

蓝牙协议是蓝牙技术的基础,定义了设备之间通信的规则和标准,确保不同厂商的设备可以互相兼容和交互。

二、协议结构蓝牙协议由多个协议层组成,每个层都有特定的功能和责任。

以下是蓝牙协议的主要层级:1. 物理层(Physical Layer):负责定义无线通信的频率、调制方式和传输速率等物理特性。

2. 链路层(Link Layer):提供可靠的数据传输和错误检测功能,并处理设备之间的连接和断开。

3. 主控制器层(Host Controller Interface,HCI):负责管理蓝牙设备的硬件和驱动程序,包括处理设备之间的命令和数据传输。

4. 逻辑链路控制与适配层(Logical Link Control and Adaptation Protocol,L2CAP):提供数据传输的逻辑通道,支持不同的应用层协议。

5. 蓝牙基础频率(Bluetooth Baseband):定义了蓝牙设备之间的连接和数据传输方式。

6. 蓝牙控制逻辑(Bluetooth Control Logic):处理设备的连接和断开,以及设备之间的数据传输和错误处理。

三、蓝牙协议特性1. 低功耗:蓝牙技术采用低功耗设计,使得设备可以长时间使用而无需频繁充电。

2. 自适应频率跳跃(Adaptive Frequency Hopping):蓝牙设备在通信过程中会自动跳跃到不同的频率,以减少干扰和提高通信质量。

3. 安全性:蓝牙协议提供了多种安全机制,如加密和身份验证,以确保通信过程中的数据安全。

4. 多连接支持:蓝牙设备可以同时与多个设备建立连接,实现多对多的通信。

5. 简单易用:蓝牙设备之间的连接和配对过程简单,用户可以方便地进行操作。

四、蓝牙协议应用蓝牙协议广泛应用于各种设备和场景,包括但不限于以下领域:1. 个人设备:蓝牙耳机、蓝牙音箱、蓝牙手表等个人便携设备,用于音频传输、数据同步等功能。

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蓝牙协议的学习第一章蓝牙的概述一、蓝牙版本信息蓝牙共有六个版本V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0 版本信息:1、V1.1版本传输率约在748~810kb/s,因是早期设计,容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。

2、V1.2版本同样是只有748~810kb/s 的传输率,但在加上了(改善 Software)抗干扰跳频功能。

3、V2.0+EDR版本是 1.2 的改良提升版,传输率约在1.8M/s~2.1M/s,开始支持双工模式——即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,2.0 版本当然也支持 Stereo 运作。

应用最为广泛的是Bluetooth2.0+EDR标准,该标准在2004年已经推出,支持Bluetooth 2.0+EDR标准的产品也于2006年大量出现。

虽然Bluetooth 2.0+EDR标准在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。

4、V2.1版本更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了SniffSubrating的功能,透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。

5、V3.0+HS版本2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范3.0版 ),蓝牙3.0的核心是"GenericAlternateMAC/PHY"(AMP),这是一种全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。

最初被期望用于新规范的技术包括802.11以及UMB,但是新规范中取消了UMB的应用。

6、V4.0 版本蓝牙4.0包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。

蓝牙 4.0的改进之处主要体现在三个方面,电池续航时间、节能和设备种类上。

拥有低成本,跨厂商互操作性,3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色此外,蓝牙4.0的有效传输距离也有所提升。

3.0版本的蓝牙的有效传输距离为10米(约 32英尺),而蓝牙4.0的有效传输距离最高可达到100米(约328英尺)。

7、典型蓝牙与BLE蓝牙对比二、蓝牙的技术特点简单地说,蓝牙是一种短程宽带无线电技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。

它使用跳频扩谱(FHSS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等先进技术,在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

1、Bluetooth的主要技术特点:(1)、工作频段:2.4GHz的工科医(ISM)频段,无需申请许可证。

大多数国家使用79个频点,载频为(2402+k)MHz(k=0,1, 2…78),载频间隔1MHz。

采用TDD时分双工方式。

(2)、传输速率:1Mb/s(V2.0以上版本)(3)、调试方式:BT=0.5的GFSK调制,调制指数为0.28-0.35。

(4)、采用跳频技术:跳频速率为1600跳/秒,在建链时(包括寻呼和查询)提高为3200跳/秒。

蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰,保证传输的可靠性。

(5)、语音调制方式:连续可变斜率增量调制(CVSD,ContinuousVariable Slope Delta Modulation),抗衰落性强,即使误码率达到4%,话音质量也可接受。

(6)、支持电路交换和分组交换业务:蓝牙支持实时的同步定向联接(SCO链路)和非实时的异步不定向联接(ACL链路),前者主要传送语音等实时性强的信息,后者以数据包为主。

语音和数据可以单独或同时传输。

蓝牙支持一个异步数据通道,或三个并发的同步话音通道,或同时传送异步数据和同步话音的通道。

每个话音通道支持64kbps的同步话音;异步通道支持723.2/57.6kbps的非对称双工通信或433.9kbps的对称全双工通信。

(7)、支持点对点及点对多点通信:蓝牙设备按特定方式可组成两种网络:微微网(Piconet)和分布式网络(Scatternet),其中微微网的建立由两台设备的连接开始,最多可由八台设备组成。

在一个微微网中,只有一台为主设备(Master),其它均为从设备(Slave),不同的主从设备对可以采用不同的链接方式,在一次通信中,链接方式也可以任意改变。

几个相互独立的微微网以特定方式链接在一起便构成了分布式网络。

所有的蓝牙设备都是对等的,所以在蓝牙中没有基站的概念。

(8)、工作距离:蓝牙设备分为三个功率等级,分别是:100mW(20dBm)、2.5mW(4dBm)和1mW (0dBm),相应的有效工作范围为:100米、10米和1米。

三、Bluetooth的系统构成1、无线射频单元(Radio):负责数据和语音的发送和接收,特点是短距离、低功耗。

蓝牙天线一般体积小、重量轻,属于微带天线。

2、基带或链路控制单元(LinkController):进行射频信号与数字或语音信号的相互转化,实现基带协议和其它的底层连接规程。

3、链路管理单元(LinkManager):负责管理蓝牙设备之间的通信,实现链路的建立、验证、链路配置等操作。

4、蓝牙软件协议实现:如上图紫色部分,这个后面我们做详细说明。

四、蓝牙协议规范传输协议、中介协议、应用协议;1、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;底层传输协议:蓝牙射频(Radio)部分、基带链路管理控制器(Baseband&Link Controller)、链路管理协议(Link ManagerProtocol LMP)。

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。

高层传输协议:逻辑链路控制与适配器(LogicalLink Control and Adaptation Protocol)L2CAP 、主机控制接口(HostControl Interface,HCI)。

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。

2、中介协议为高层应用协议或者程序,在蓝牙逻辑链路上工作提供必要的支持,为应用提供不同标准接口。

串口仿真协议:RFCOMM、服务发现协议:SDP、互操作协议IrDA、网络访问协议:PPP、IP、TCP、UDP、电话控制协议:TCS、AT指令集。

3、应用协议蓝牙协议栈之上的应用软件和所涉及到的协议,如:拨号上网、语言功能的应用程序。

蓝牙的应用框架如下:(1)、通用应用类框架:查询、建立连接服务等;(2)、蓝牙电话应用类框架:电话控制、语言;(3)、蓝牙连网应用类框架:网络应用相关;(4)、对象交互服务类框架:IrDA、OBEX;(5)、蓝牙音视频控制类框架。

五、硬件接口一般蓝牙芯片通过UART、USB、SDIO、I2S、PcCard和主控芯片通信。

如下图所示,通过UART和主控芯片通信。

第二章蓝牙协议规范(射频、基带链路控制、链路管理)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。

一、射频协议射频位置如上图红色部分。

1、工作频率蓝牙工作在2.4GHz ISM频段上,蓝牙采用跳频扩谱技术主动的避免工作频段受干扰(微波炉的工作频率也是2.4GHz)。

西班牙2445.0~2475.0MHz F=(2449+k)MHz,k在0、1、……22中随机取值我国的蓝牙频率在2.402GHz~2.483GHz,蓝牙每个频道的宽度为1MHz,为了减少带外辐射的干扰,保留上、下保护为3.5MHz和2MHz,79个跳频点中至少75个伪随机码跳动,30S内任何一个频点使用时长不能超过0.4S。

2、跳频技术、发射功率、时隙(1)、发射功率:蓝牙发射功率分三级:一级功率100mW(20dBm);二级功率2.5mW(4dBm);三级功率1mW(0dBm);(2)、物理信道:蓝牙物理信道有伪随机序列控制的79个跳频点构成,不同跳频序列代表不同的信道。

(3)、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;二、基带与链路控制协议蓝牙发送数据时,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;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。

作用: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。

1、蓝牙分组编码为小端模式;2、蓝牙地址BD_ADDR:BluetoothDevice Address;LAP:LowerAddress Part 低地址部分;UAP: UpperAddress Part 高地址部分;NAP: Non-significantAddress Part 无效地址部分。

3、蓝牙时钟每个蓝牙设备都有一个独立运行的内部系统时钟,称为本地时钟(Local Clock),决定定时器的收发跳频。

为了与其他设备同步,本地时钟要加一个偏移量(offset),提供给其他设备同步。

蓝牙基带四个关键周期:312.5uS、625uS、1.25mS、1.28S。

CLKN:本地时钟:CLKE:预计时钟,扫描寻呼过程中用到;CLK:设备实际运行的时钟频率。

CLKE、CLK由CLKN加上一个偏移量得到的。

4、蓝牙物理链路:通信设备间物理层的数据连接通道就是物理链路。

ACL(Asynchronous Connectionless)异步无连接链路;对时间要求不敏感的数据通信,如文件数据、控制信令等。

SCO(Synochronous Connection Oriented)同步面向连接链路;对时间比较敏感的通信,如:语音;最多只支持3条SCO链路,不支持重传。

ACL用于数据传输;5、蓝牙基带分组:基带分组至少包括:接入码、分组头、有效载荷;(1)、接入码用于同步、直流、载频泄漏偏置补偿标识;(2)、分组头包含链路信息,确保纠正较多的错误。

分组类型如下:ACL分组形式为:D(M|H)(1|3|5),D代表数据分组,M代表用2/3比例的FEC的中等速率分组;H代表不使用纠错码的高速率分组;1、3、5分别代表分组所占用的时隙数目;DM1、DM3、DM5、DH1、DH3、DH5SCO分组形式为:HV(1|2|3)。

HV代表高质量语言分组,1、2、3有效载荷所采用的纠错码方法。

1为1/3比例FEC,设备2个时隙发送一个单时隙分组;2为2/3比例FEC,设备4个时隙发送一个单时隙分组;3为不使用纠错码,设备6个时隙发送一个单时隙分组HV1、HV2、HV3ALC 分组:SCO分组:注释:D 只对数据段有用,DV分组包含数据段,也包含语言段。

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