BLE空口包結(jié)構(gòu)

• 4.0 - 5.1 Uncoded PHY 空口包格式
• • Preamble （前導(dǎo)）
  • Access Address (AA)
  • • 廣播包
    • 數(shù)據(jù)包
  • PDU
  • CRC
• 5.1 Coded PHY 空口包格式
• • Constant Tone Extension
• 參考地址

BLE空口包（packet，又稱air interface packet）涉及BLE協(xié)議棧link layer，L2CAP，SMP和ATT等各層次

是BLE的統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸格式

4.0 - 5.1 Uncoded PHY 空口包格式

轉(zhuǎn) ：BLE（3）—— 空口數(shù)據(jù)包組成 ：https://stephenzhou.blog.csdn.net/article/details/94676596

BLE 4.0 BLE4.1 中PDU 最大到39B；BLE 4.2 以上可以達(dá)到257B。但是默認(rèn)了兼容BLE4.0/4.1還是采用了上面的39設(shè)計(jì)。

注意:PHY 的數(shù)據(jù)包最大長度直接由硬件決定，也是限制我們BLE 數(shù)據(jù)包大小的根本原因。換句話說，PHY的硬件寄存器/存儲(chǔ)器/FIFO 等直接決定了我們藍(lán)牙數(shù)據(jù)包最大長度。

BLE一次能傳多少數(shù)據(jù)：https://leconiot.com/download/cc2640r2f/ble_stack_app/app_examples/exchange_mtu/exchange_mtu.html

擴(kuò)展：為什么說有效長度是20（39B時(shí)）？
藍(lán)牙中數(shù)據(jù)包傳輸?shù)拇笮〉亩x BLE PACKET FORMAT：https://blog.csdn.net/chengdong1314/article/details/62038429

Preamble （前導(dǎo)）

前導(dǎo)碼，主要用于接收機(jī)的頻偏同步和定時(shí)同步，還能用于自動(dòng)增益控制。

分類：前導(dǎo)根據(jù)不同的 PHY 分為兩類

1M Preamble

BLE 4.2

1M 的 Preamble 是 8 bits 的，

當(dāng) AA 的 LSB 是 1 的時(shí)候 Preamble 是：10101010 ，16進(jìn)制0xAA
當(dāng) AA 的 LSB 是 0 的時(shí)候 Preamble 是：01010101 ，16進(jìn)制0x55

對于廣播通道的數(shù)據(jù)，前導(dǎo)碼為：0xAA，對于數(shù)據(jù)通道，前導(dǎo)碼為0xAA 或者0x55，當(dāng)接入地址的最低位是1時(shí)，前導(dǎo)碼是0x55,否則為0xAA.

2M Preamble

BLE 5.0

2M 的 Preamble 是 16 bits 的

當(dāng) AA 的 LSB 是 1 的時(shí)候 Preamble 是：10101010 10101010
當(dāng) AA 的 LSB 是 0 的時(shí)候 Preamble 是：01010101 01010101

Access Address (AA)

Access Address 成為接入地址（與設(shè)備的 48 bits 地址不一樣）。用來標(biāo)示接收者ID或者空中包身份

根據(jù) Access Address 的不同，又區(qū)分兩種 Packet 類型：廣播包和數(shù)據(jù)包：

廣播包

廣播包 AA 固定為0x8E89BED6，廣播包只能在廣播信道（channel）上傳輸，即只能在37/38/39信道上傳輸。廣播包發(fā)送給附近所有的observer（掃描者）。

注：從藍(lán)牙5.0開始廣播包可以在其它信道上傳輸

數(shù)據(jù)包

數(shù)據(jù)包 AA 為一個(gè)32bit的隨機(jī)值，由Initiator生成。

數(shù)據(jù)包，其實(shí)是數(shù)據(jù)信道上的空中包的簡稱，數(shù)據(jù)包只在數(shù)據(jù)信道上傳輸，即除37/38/39之外的其余37信道。

每建立一次連接，重新生成一次Access address。數(shù)據(jù)包是給連接通信使用的，即用于master和slave之間通信的。

AA 又稱同步字段，在 Connection 建立的時(shí)候，雙方進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，如果未發(fā)現(xiàn) AA 或者錯(cuò)誤，則稱為 Sync Error。

PDU

PDU（protocol data unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元，BLE 數(shù)據(jù)傳送的基本單元）前兩個(gè)字節(jié)固定為LL header（1個(gè)字節(jié)長）和 payload length（1個(gè)字節(jié)長，又稱data length），即可以展開為：

協(xié)議數(shù)據(jù)單元，又分為廣播通道PDU和數(shù)據(jù)通道PDU

CRC

檢驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性，一般情況下，協(xié)議棧會(huì)自動(dòng)處理這個(gè)字段

5.1 Coded PHY 空口包格式

BLE 5.0 以后，便支持了 Long Range，支持 Long Range 的方式呢，主要是引入了 Coded PHY。Coded PHY 分為兩種：

500kbps

125kbps

所謂 Coded PHY呢，就是將數(shù)據(jù)傳送的時(shí)候，不光是 raw data，而是加上了一個(gè) FEC 向前糾錯(cuò)編碼，使得在降低傳送速率的前提下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼（FEC），達(dá)到數(shù)據(jù)低錯(cuò)的目的。

說白了，就是以犧牲速度（低速）來換數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳送（通過 FEC 數(shù)據(jù)編碼）。

Constant Tone Extension

CTE，BLE 5.1 新增

參考地址

抄的大佬，做的學(xué)習(xí)筆記。

轉(zhuǎn) ：BLE（3）—— 空口數(shù)據(jù)包組成 ：https://stephenzhou.blog.csdn.net/article/details/94676596

轉(zhuǎn)：詳解BLE空口包格式—兼BLE Link layer協(xié)議解析 https://www.cnblogs.com/iini/p/8977806.html

蝸窩科技：http://www.wowotech.net/sort/bluetooth

BLE:https://blog.csdn.net/zhoutaopower/category_9083143.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的蓝牙相关学习：4.1.BLE空口包结构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。