低功耗蓝牙协议栈全面解答
BLE协议栈UART调试指南
BLE协议栈UART调试指南近年来，蓝牙低功耗（BLE）技术得到了广泛应用和推广，成为物联网设备间无线通信的重要方式之一、在BLE通信过程中，调试是非常重要的一环。
本文将介绍BLE协议栈UART调试指南，帮助开发人员更好地进行BLE调试工作。
一、BLE协议栈概述BLE协议栈是指蓝牙低功耗通信协议的各个层级的软件堆栈。
在BLE 通信中，BLE协议栈分为控制器和主机两部分。
控制器负责底层的物理层和链路层处理，而主机负责高层的GAP（通用接入配置文件）和GATT（通用属性配置文件）协议。
二、BLE协议栈UART调试UART（通用异步收发传输）是一种常用的串行通信接口，可以实现设备之间的数据传输。
在BLE开发中，UART常常被用于与目标设备进行通信，进行调试工作。
1.硬件准备首先，需要准备一台电脑和一个BLE开发板。
开发板上应该有一个UART接口，用于与电脑连接。
在连接之前，确保电脑已经安装了相关的串口驱动程序。
2.配置串口通过设备管理器找到开发板连接的串口，然后配置正确的串口参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。
这些参数需要与开发板上的串口设置一致。
3.使用串口工具使用串口调试工具，如TeraTerm、Putty等，连接到BLE开发板。
在工具中配置正确的串口参数，并打开串口连接。
4.选择调试输出在BLE开发过程中，可以选择输出不同的调试信息。
根据具体的需要，可以选择输出GAP、GATT、L2CAP（逻辑链路控制和适配层协议）或HCI（主机控制接口）层的调试信息。
通过配置参数，可以将这些调试信息打印到UART接口。
5.调试输出分析一旦开启了BLE协议栈的调试输出，就可以在UART调试工具中观察到相应的调试信息。
这些信息通常包括与设备的连接状态、数据包的传输过程、GAP和GATT命令的处理等。
通过分析这些信息，可以快速定位、排查问题。
6.数据分析与解析BLE通信过程中的数据包是经过特定格式编码和解码的。
【法律】蓝牙协议栈的gatt详解
蓝牙协议栈的gatt详解嘿，各位科技迷们，今天咱们来聊聊蓝牙协议栈中的GATT，这可是蓝牙低功耗（BLE）设备通信的核心所在哦！ 你是否好奇过，那些小巧的BLE设备是如何高效、低功耗地进行数据传输的呢？那就跟我一起来揭开GATT的神秘面纱吧！首先，GATT，全称Generic Attribute Profile，是蓝牙协议栈中的一种协议，它定义了BLE设备数据通讯的方法，包括设备角色、数据格式、服务发现、安全加密等等。
简单来说，GATT就是BLE设备之间通信的“规范书”，让设备们能够按照统一的规则进行“对话”。
那么，GATT的架构是怎样的呢？想象一下，GATT就像一个多层的蛋糕，每一层都有它独特的味道和功能。
最底层是服务（Service），它就像蛋糕的基底，承载着整个GATT架构的基础。
一个服务可以包含多个特征（Characteristic），这些特征就像是蛋糕上的水果、奶油，它们各自有着独特的属性和值，代表着设备提供的不同功能或数据点。
特征（Characteristic）可是GATT中的重头戏！每个特征都有一个唯一的UUID（通用唯一标识符），就像每个人的身份证号一样，用于唯一标识这个特征。
特征里包含了属性（Properties）、值和描述符（Descriptors）。
属性定义了特征的访问权限，比如是否可以读取、写入、通知或指示。
值就是我们要传递的数据啦，而描述符则是对这个数据的进一步描述，比如单位、范围等。
现在，你是不是对GATT的架构有了初步的了解呢？别急，咱们继续深入！在GATT的世界里，有两个重要的角色：服务端（Server）和客户端（Client）。
服务端提供服务，也就是那些特征和值，而客户端则读取服务端的服务，获取数据。
这就像你去餐厅点餐，餐厅是服务端，提供菜品（服务），而你就是客户端，点餐并享用美食（读取服务）。
但是，GATT的通信可不是单向的哦！服务端不仅可以提供服务，还可以主动向客户端发送数据更新，这就是通知（Notify）和指示（Indicate）功能。
蓝牙协议栈
蓝牙协议栈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。
它是一种低功耗、低成本的通信方式，广泛应用于各种设备，如手机、耳机、音箱、车载系统等。
蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心组成部分，它定义了蓝牙设备之间的通信规则和协议。
蓝牙协议栈的组成蓝牙协议栈主要由两个部分组成：控制器和主机。
控制器负责物理层和链路层的处理，主机负责更高层的协议处理。
两者共同工作，实现了蓝牙设备之间的无缝通信。
控制器控制器是蓝牙协议栈的底层部分，负责处理物理层和链路层的功能。
它由芯片实现，包含了一些硬件和软件模块。
控制器主要完成以下功能：•物理层：控制器负责处理蓝牙设备之间的无线通信，包括无线信号的发送和接收、频率的控制等。
•链路层：控制器负责处理链路层的功能，包括设备的连接、数据的传输、错误的处理等。
主机主机是蓝牙协议栈的上层部分，负责更高层的协议处理。
它运行在设备的操作系统上，通过软件实现。
主机主要完成以下功能：•L2CAP（逻辑链路控制和适配协议）：主机通过L2CAP协议提供了更高层的数据传输服务，包括数据的分段、重组、流控制等。
•GAP（通用访问配置）：主机通过GAP协议实现设备之间的连接管理，包括设备的发现、配对、连接等。
•GATT（通用属性规范）：主机通过GATT协议定义了设备之间的数据交换格式和规则，实现了设备之间的数据交互。
•应用层：主机还可以根据具体的应用需求，实现特定的应用层协议，例如音频传输、文件传输等。
蓝牙协议栈的工作流程蓝牙协议栈的工作流程可以分为以下几个阶段：1.设备发现：在这个阶段，设备通过广播自己的信息，让其他设备可以发现并进行连接。
2.配对连接：当两个设备发现彼此后，它们可以进行配对连接。
在配对连接过程中，设备会进行身份认证和加密操作，确保通信安全。
3.服务发现：一旦设备建立了连接，它们可以通过GATT协议进行服务发现。
设备可以查询对方提供的服务和特性，以确定可以进行的操作。
4.数据交换：通过GATT协议，设备可以进行数据交换。
光知道蓝牙，却不懂蓝牙协议？不能太OUT了，一文浅析BLE5蓝牙协议栈
光知道蓝⽛，却不懂蓝⽛协议？不能太OUT了，⼀⽂浅析BLE5蓝⽛协议栈⼤家对蓝⽛协议栈应该有简单的了解，但是，肯定还有“似懂⾮懂、欲说还休”的感觉。
这也正常了，毕竟蓝⽛协议是⼀个历史悠久⼜⽐较庞⼤的协议，没那么容易理解。
因此，本⽂将对CC2640R2F BLE 5 蓝⽛协议栈进⾏⼀次详解，帮你从新了解⼀次。
蓝⽛5 核⼼规范包含LE和BR/EDR 两种设备类型，其中LE主要是设计为低功耗、⼩数据终端产品。
蓝⽛5核⼼主要包含以下功能：* 2MSym/s PLY层设计（2M Symbol Rate 物理层）* LE 信道选择算法* LE 安全连接* LE 数据长度扩展* LE 隐私* LE LCAP ⾯向连接的信道⽀持* LE 链路层拓扑结构* LE Ping* 从机功能扩展* 连接参数请求以上功能均在蓝⽛5 协议栈实现，并且可以选择编译。
BLE协议栈基础蓝⽛协议栈包含⼀个Host和Controller两个逻辑实体，这种区分从经典蓝⽛的BR/EDR就存在了，各种功能独⽴实现，任务配置⽂件和应⽤相关都在Host的GAP、GATT抽象层。
BLE ⼯作在⽆需认证的2.4G免费频段，该频段⼴泛应⽤于ISM（⼯业、科学、医疗）领域。
通过跳频通信实现抗⼲扰特性，GFSK调制，采⽤1Mbps码元率PHY层设计，可以实现1Mbps波特率通信，⽽蓝⽛5 优化的物理层设计可以实现2Mbps的PHY层。
GAP在Standby状态，双⽅设备都处于未连接状态，Advertiser尝试⼴播数据，Scanner接收到⼴播数据后尝试进⾏扫描请求，并且得到扫描回复。
此时Scanner产⽣连接意图，转变成Initiator发送连接请求，成功连接后发送⼴播的Advertiser作为Master，进⾏连接请求的Initiator成为Slave。
以上状态机转变，⾓⾊扮演以及中间完成的设备发现、链路建⽴、链路终⽌均由GAP完成。
HCI以上我们讲解过蓝⽛系统由Host和Controller两个逻辑实体组成，他们之间的通信、交互通过HCI标准接⼝完成，基于该标准接⼝，Host和Controller可以独⽴在两个MCU实现，通过Uart/SPI等外设完成通信。
【法律】蓝牙协议栈的gatt详解
蓝牙协议栈的gatt详解嘿，各位数码科技爱好者们，你们是否对蓝牙协议栈中的GATT充满了好奇呢？今天，我们就来一场深入揭秘，看看GATT是如何在低功耗蓝牙（BLE）设备间搭建起通信桥梁的！首先，GATT，全称Generic Attribute Profile，是蓝牙协议栈中的一颗璀璨明珠。
它可不是简单的协议，而是在ATT（Attribute Protocol）的基础上，进行了更加深入的逻辑封装，定义了BLE设备间数据交互的方式和含义。
换句话说，GATT就是BLE设备通信的“规范书”！那么，GATT究竟是如何工作的呢？想象一下，BLE设备间就像是一座座孤岛，而GATT就是连接这些孤岛的桥梁。
它定义了一种多层的数据结构，让已连接的BLE设备能够顺畅地进行通信。
在这个结构中，服务（Service）是核心，它就像是一座桥梁上的主梁，承载着多个特征（Characteristic）。
而特征，则是数据存放的地方，每个特征都包含了属性（Properties）和值（Value），就像是一个个装满数据的宝箱，等待着我们去探索！现在，让我们来详细扒一扒GATT的层级结构。
一个Profile包含了多个Server，但这里的Server可不是我们常说的服务器哦，它更像是一个功能集合，代表着某种特定的功能，比如测心率、测血氧等。
而每个Server下，又会有多个Characteristic，它们就像是Server的“小助手”，负责具体的数据传输工作。
Characteristic里包含了属性、值和描述符，属性定义了访问权限，值就是我们要传递的数据，而描述符则是对这个数据的进一步描述，比如单位等。
在GATT的世界里，Server和Client是两大主角。
Server提供服务，Client则读取Server的服务，也就是获取数据。
有的Service还可以接收Client的数据，比如通知和指示功能，这让BLE设备间的通信变得更加灵活和多样。
深入浅出低功耗蓝牙(BLE)协议栈
深入浅出低功耗蓝牙（BLE）协议栈低功耗蓝牙（BLE）协议栈是一种用于低能耗设备间通信的无线通信技术。
它主要用于物联网设备、传感器和其他低功耗设备之间的通信。
本文将深入浅出地介绍BLE协议栈的工作原理和主要组件，以及其在物联网和其他领域的应用。
BLE协议栈由多个层级组成，包括物理层（PHY）、链路层（LL）、主机控制器接口（HCI）、主机层（Host）和应用层（Application）。
每个层级负责不同的功能，并通过各自的接口与上下层通信。
物理层是BLE协议栈的最底层，负责将数据转化为无线信号进行传输。
BLE使用2.4GHz频段进行通信，采用频率跳变技术来抵抗干扰和提高传输稳定性。
链路层建立在物理层之上，负责处理与设备之间的连接和数据传输。
它包括广播（Advertisement）和连接（Connection）两种传输模式。
广播模式用于设备之间的发现和配对，而连接模式用于实际的数据传输。
主机控制器接口（HCI）是链路层与主机层之间的接口，负责传输控制命令和事件信息。
主机层负责处理设备的连接管理、数据传输和高层协议等任务。
应用层则是最上层，负责处理具体的业务逻辑和应用程序。
BLE协议栈的工作流程一般分为广播、扫描、连接和数据传输四个阶段。
在广播阶段，设备会周期性地发送广播包，以便其他设备发现和连接。
扫描阶段是其他设备主动并发现正在广播的设备。
连接阶段是建立起连接后的设备之间进行数据传输。
数据传输阶段则是实际进行数据交换的阶段。
BLE协议栈的优势在于其低功耗、简单易用和成本低廉。
它适用于大量的物联网设备，如健康追踪器、智能家居设备等。
同时，BLE协议栈也在其他领域有着广泛的应用，例如无线鼠标、键盘、耳机等。
总之，低功耗蓝牙（BLE）协议栈是一种用于低能耗设备间通信的无线通信技术，具有低功耗、简单易用和成本低廉等优势。
它在物联网和其他领域有着广泛的应用，为设备间的通信提供了可靠和高效的解决方案。
BLE协议栈——UARTDMA工作方式
BLE协议栈——UARTDMA工作方式BLE（蓝牙低功耗）协议栈是一种用于无线通信的协议，并且非常利于低能耗的设备之间的通信，如物联网设备。
BLE协议栈包含了多个层次的协议，其中包括物理层、链路层和主机控制器接口层等。
在BLE协议栈中，UARTDMA（串口直接内存访问）是一种常见的工作方式，下面我们将详细介绍UARTDMA的工作原理和流程。
UARTDMA是一种使用DMA技术进行数据传输的串口通信方式。
DMA（直接内存访问）是一种用于高速数据传输的技术，其通过在外设和内存之间建立直接的数据通路，减少了处理器的介入，提高了数据传输的效率。
在UARTDMA工作方式下，首先需要初始化DMA控制器和串口控制器。
DMA控制器负责管理数据在内存和外设之间的传输，而串口控制器负责串口的配置和数据的发送和接收。
在数据发送过程中，首先将要发送的数据写入到内存缓冲区中。
然后，通过配置DMA控制器的相关寄存器，将内存缓冲区的地址设置为源地址，将串口数据寄存器的地址设置为目的地址，并设置数据长度。
当DMA控制器检测到数据发送请求时，会自动将数据从内存缓冲区传输到串口数据寄存器中，并通过串口发送出去。
在数据接收过程中，首先配置DMA控制器，将串口数据寄存器的地址设置为源地址，将内存缓冲区的地址设置为目的地址，并设置数据长度。
当DMA控制器检测到数据接收请求时，会自动将数据从串口数据寄存器中传输到内存缓冲区中。
UARTDMA工作方式的主要优点是降低了CPU的负载，提高了数据传输的效率。
由于DMA可以在不影响CPU的情况下进行数据传输，所以CPU可以将更多的时间用于其他任务处理，提高了系统的性能。
然而，UARTDMA工作方式也存在一些局限性。
首先，由于DMA的使用需要占用一部分系统资源，所以在资源有限的嵌入式系统中可能无法使用。
其次，在数据传输过程中，如果DMA控制器和串口控制器之间没有很好的同步机制，可能会导致数据传输错误或数据丢失的问题。
[BLE]低功耗蓝牙介绍
![[BLE]低功耗蓝牙介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/9100ce6026284b73f242336c1eb91a37f1113216.png)
[BLE]低功耗蓝牙介绍一、BLE的协议栈框架BLE协议栈包括两个部分，主机(Host)和控制器(Controller)。
二者通过HCI(Host Controller Interface)标准接口相互通信。
常用的单芯片单模BLE芯片有TI的CC254X、CC26xx，nordic的NRF51288，dailog的DA14580等等，双芯片的双模BT有TI的CC2564。
NRF52832吊炸天啊~~~~~协议栈整体结构图如下：主机是一个逻辑实体，定义包括应用层以下，HCI以上的配置文件(Profile)、通用访问协议(GAP)、通用属性协议(GATT)、属性协议(ATT)、安全管理协议(SMP)、逻辑链路控制适配层(L2CAP)、HCI驱动各层。
控制器也是一个逻辑实体，定义HCI层以下的HCI固件、链路层(LL)，物理层(PHY)各层。
三、协议栈各层介绍1、物理层规范（PHY）射频方面，BLE工作在免费的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段，其频带是2400 -2483.5MHz，BLE的调制方式是高斯频移键控(GFSK)，BT=0.5，而标准蓝牙技术是0.35，0.5的指数接近高斯最小频移键控(GMSK)方案，可以降低无线设备的功耗要求(这方面的原因比较复杂)。
更低调制指数还有两个好处，即提高覆盖范围和增强鲁棒性；二进制“1”和“0”分表表示正频偏和负频偏，在使用频谱仪（N9020A）测试频偏时需要提前知道其背离频率；发射功率范围在-20dBm~+10dBm之间（天线增益为0dBi情况下）；误比特率为0.1%的情况下，接收灵敏度小于-70dBm；通信距离可到达100m；传输速率为1Mbps；数据包间对中心频率的偏移应当小于±150kHz，其中包括了初始的频率补偿和频率漂移；在一个数据包内，频率偏移应当小于150kHz，最大的频率偏移率不能超过400Hz/us，一般要求在±20PPM以内即可。
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低功耗蓝牙协议栈全面解答
协议栈框架
一般而言，我们把某个协议的实现代码称为协议栈（protocol stack），BLE协议栈就是实现低功耗蓝牙协议的代码，理解和掌握BLE协议是实现BLE协议栈的前提。
在深入BLE协议栈各个组成部分之前，蓝牙模块厂家-云里物里科技带大家先看一下BLE协议栈整体架构。
如上图所述，要实现一个BLE应用，首先需要一个支持BLE射频的芯片，然后还需要提供一个与此芯片配套的BLE协议栈，最后在协议栈上开发自己的应用。
可以看出BLE协议栈是连接芯片和应用的桥梁，是实现整个BLE应用的关键。
那BLE协议栈具体包含哪些功能呢？简单来说，BLE协议栈主要用来对你的应用数据进行层层封包，以生成一个满足BLE协议的空中数据包，也就是说，把应用数据包裹在一系列的帧头（header）和帧尾（tail）中。
具体来说，BLE协议栈主要由如下几部分组成：
PHY层（Physical layer物理层）。
PHY层用来指定BLE所用的无线频段，调制解调方式和方法等。
PHY层做得好不好，直接决定整个BLE芯片的功耗，灵敏度以及selectivity等射频指标。
LL层（Link Layer链路层）。
LL层是整个BLE协议栈的核心，也是BLE协议栈的难点和重点。
像Nordic的BLE协议栈能同时支持20个link（连接），就是LL层的功劳。
LL层要做的事情非常多，比如具体选择哪个射频通道进行通信，怎么识别空中数据包，具体在哪个时间点把数据包发送出去，怎么保证数据的完整性，ACK如何接收，如何进行重传，以及如何对链路进行管理和控制等等。
LL 层只负责把数据发出去或者收回来，对数据进行怎样的解析则交给上面的GAP 或者ATT。
HCI（Host controller interface）。
HCI是可选的（具体请参考文章：三种蓝牙架构实现方案（蓝牙协议栈方案），HCI主要用于2颗芯片实现BLE协议栈的场合，用来规范两者之间的通信协议和通信命令等。
GAP层（Generic access profile）。
GAP是对LL层payload（有效数据包）如何进行解析的两种方式中的一种，而且是最简单的那一种。
GAP简单的对LL payload进行一些规范和定义，因此GAP能实现的功能极其有限。
GAP目前主要用来进行广播，扫描和发起连接等。
L2CAP层（Logic link control and adaptation protocol）。
L2CAP对LL进行了一次简单封装，LL只关心传输的数据本身，L2CAP就要区分是加密通道还是普通通道，同时还要对连接间隔进行管理。
SMP（Secure manager protocol）。
SMP用来管理BLE连接的加密和安全的，如何保证连接的安全性，同时不影响用户的体验，这些都是SMP要考虑的工作。
ATT（Attribute protocol）。
简单来说，ATT层用来定义用户命令及命令操作的数据，比如读取某个数据或者写某个数据。
BLE协议栈中，开发者接触最多的就是ATT。
BLE引入了attribute概念，用来描述一条一条的数据。
Attribute 除了定义数据，同时定义该数据可以使用的ATT命令，因此这一层被称为ATT 层。
GATT（Generic attribute profile）。
GATT用来规范attribute中的数据内容，并运用group（分组）的概念对attribute进行分类管理。
没有GATT，BLE 协议栈也能跑，但互联互通就会出问题，也正是因为有了GATT和各种各样的应用profile，BLE摆脱了ZigBee等无线协议的兼容性困境，成了出货量最大的2.4G无线通信产品。