BLE4.0低功耗蓝牙协议详解：广播通道与链路层

"这篇文档是关于BLE4.0低功耗蓝牙协议的详细总结，涵盖了从物理层到链路层的多个方面，包括广播信道的PDU结构、广播数据的格式、控制器的组成和功能，以及设备在非连接状态下的工作模式等。" 在BLE4.0低功耗蓝牙协议中，空中接口包的讨论是关键部分，它涉及到报文在无线通信中的传输方式。2.9章节专门讲解了空中接口包的内容，这些包在广播信道和数据信道下有特定的形式，并且与链路层的控制包相关。广播通道PDU的报文结构如表2-2所示，包含7种不同的包类型。这些类型在图2-43中用编码表示，而广播数据的结构则在4.0规范的第3卷PART C第11节中详细描述，具体可见图2-44。 BLE协议由HOST层和CONTROLLER层组成，CONTROLLER层主要负责物理层和链路层的实现，而HOST层处理更高层次的应用和网络逻辑。物理层定义了蓝牙设备的频段、调制方式、射频信道和发射功率。链路层是协议的核心部分，它管理设备间的数据传输，包括状态机、数据流格式、前导码、接入地址、CRC校验和数据白化等。此外，链路层的报文结构由PDU的报头和长度组成，区分广播通道和数据通道的不同PDU格式。 在非连接状态下，BLE设备可以处于广播态、扫描态或发起态。广播态包括不同类型的广播事件，如非定向可连接广播事件(ADV_IND)、定向可连接广播事件(ADV_DIRECT_IND)、非定向不可连接事件(ADV_NONCONN_IND)以及可发现不可连事件(ADV_DISCOVER_IND/ADV_SCAN_IND)。在广播过程中，设备会根据预设的广播间隔发送数据。 NRF51822芯片作为一款常见的BLE控制器，其Radio模块支持EasyDMA技术，优化了数据传输效率。设备地址管理和白名单功能确保了通信的安全性。Radio的状态机和时间参数对于精确控制通信过程至关重要，而Radio的基本配置则涉及频率调制和自适应调频等技术，以适应不同的无线环境。 这个文档深入浅出地介绍了BLE4.0协议的工作原理，对理解低功耗蓝牙通信机制具有很高的参考价值，特别适合从事Android、MCU开发或者蓝牙应用设计的工程师。