【昆天科BLE】协议篇1——链路层PARTB_2
本帖只求记录，不求回复，记录咱学习的一点一滴。链路层PARTB-2 空中接口数据包
2.1数据包格式
链路层只有一种数据包格式，可用于广播信道及数据信道
最短包长为10个字节，最长为47个字节。2.1.1引导码引导码长8位，在接收中用于频率同步，数据速率同步和AGC调整。 在广播通道，引导码为10101010在数据通道，如果访问地址（AccessAddress）最低位为1，引导码为01010101，否则为10101010 2.1.2访问地址访问地址长32位所有的广播信道包访问地址为10001110100010011011111011010110b(0x8E89BED6) 数据信道访问地址必须与其它任何已连接信道访问地址不一样，初始化者在初始化状态产生数据信道访问地址，并保证满足以下要求：1、不能有连续超过6个以上的连接0或12、不能与广播信道访问地址相同3、不能与广播信道访问地址只有1位之差4、数据信道访问地址不能四个字节都相同 5、不能有24位以上的变化6、高6位必须有超过2位以上的变化 2.1.3 PDU在广播与数据信道上有其对应的数据格式 2.1.4 CRC 仅包括PDU的CRC 2.2预留以备用 2.3 广播信道PDU广播信道PDU包括一个16位的数据头及可变长度的负载。
数据头定义如下：
PDU Type决定了PDU的类型
TxAdd:0,表示发送方地址为公共地址;1,表示发送方地址为随机地址RxAdd:0,表示接收方地址为公共地址;1,表示接收方为随机地址Length:负载数据的字节长度，6-37. 2.3.1广播PDU类型ADV_IND 可连接非定向广播事件ADV_DIRECT_IND 可连接定向广播事件ADV_NONCONN_INDI不可连接非定向广播事件ADV_SCAN_IND可扫描非定向广播事件 2.3.1.1 ADV_IND(无目的地广播)ADV_IND用于可连接非定向广播事件中，具有以下格式，
数据头中的TxAdd决定了在AdvA中的地址是公共地址（TxAdd = 0）还是随机地址（TxAdd= 1），AdvData中可包含广播者的数据。 2.3.1.2 ADV_DIREC_IND（指定地址广播）ADV_DIREC_IND用于可连接定向广播事件中，具有以下格式：
数据头中的TxAdd决定了在AdvA中的地址是公共地址（TxAdd= 0）还是随机地址（TxAdd = 1），RxAdd决定了在InitA中的地址是公共地址（RxAdd = 0）还是随机地址（RxAdd = 1）。 2.3.1.3ADV_NONCONN_INDADV_NONCONN_IND用于不可连接非定向广播事件，具有以下格式：
数据头中的TxAdd决定了在AdvA中的地址是公共地址（TxAdd= 0）还是随机地址（TxAdd = 1），AdvData中可包含广播者的数据。 2.3.1.4 ADV_SCAN_IND= ADV_DISCOVER_INDADV_SCAN_INDE用于可扫描非定向广播事件，具有以下格式：
数据头中的TxAdd决定了在AdvA中的地址是公共地址（TxAdd= 0）还是随机地址（TxAdd = 1），AdvData中可包含广播者的数据。 2.3.2扫描 PDUs下面的广播信道PDU类型称为扫描PDUs，它们用于以下两种状态1、SCAN_REQ:扫描请求，由扫描状态的设备发出，被广播状态的设备接收2、SCAN_RSP:扫描应答，由广播状态设备发出，被扫描状态设备接收 2.3.2.1 SCAN_REQ SCAN_REQ具有以下格式
数据头中的TxAdd指示了扫描者的地址域ScanA是公共地址（TxAdd =0）还是随机地址（TxAdd = 1）;RxAdd指示了广播者的地址域AdvA是公共地址（RxAdd = 0）还是随机地址（RxAdd = 1）。 2.3.2.2 SCAN_RSPSCAN_RSP具有以下格式：
数据头中的TxAdd指示了广播者的地址域AdvA是公共地址（TxAdd =0）还是随机地址（TxAdd = 1）。 2.3.3 初始化 PDUs以下的广播信道PDU类型称为初始华PDUsCONNECT_REQ 连接请求连接请求PDU由初始化状态的设备发出，被广播状态的设备接收。 2.3.3.1 CONNECT_REQCONNECT_REQ具有以下格式：
数据头中的TxAdd指示了初始化者的地址域InitA是公共地址（TxAdd = 0）还是随机地址（TxAdd = 1）。
RxAdd指示了广播者的地址域AdvA是公共地址（RxAdd =0）还是随机地址（RxAdd = 1），以上LLData域有如下格式：
LLData由10 个域组成：AA:包括了连接者访问地址（Access Address） CRCInit:连接者使用的CRC运算初始值，是一个随机值 WinSize:决定传输窗口大小（transmitWindowSize），transmitWindowSize = WinSize * 1.25 ms. WinOffset:决定传输窗口偏置值（transmitWindowOffsetvalue），transmitWindowOffset= WinOffset* 1.25 ms. Interval:决定连接间隔（connInterval），connInterval = Interval* 1.25 ms. Latency:决定连接从机等待时间（connSlaveLatencyvalue）， connSlaveLatency =Latency. Timeout:决定连接从机超时值（connSupervisionTimeoutvalue），connSupervisionTimeout= Timeout * 10 ms. ChM：ChM描述了使用和没有使用的数据信道（Usedand Unused data channels），每一个数据信道由一个位表示，数据信道0由bit0表示，对应位为0表示信道没有被使用，如果为1表示信道已经被占用，位37，38，39预留使用，由该域查找数据信道索引时，应该注意排除广播信道。 Hop：决定了下一跳增加的数据信道（hopIncrement），该值为一个随机值，范围为5-16。 SCA:决定了主机睡眠系统时钟最大误差（masterSCA）
2.4数据信道 PDU数据信道的PDU包括了一个16位的数据头，一个可变长度的负载，还可能包括一个消息完整性校验域。
数据头格式如下：
其中有效域定义如下：
非加密连接及数据信道PDU中0字节负载长度的加密连接中不包括MIC，数据信道PDU负载不为0的加密连接必须使用MIC. 负载格式由LLID决定，如果LLID = 01b或10b，数据信道PDU负载域是一个LL DATA PDU，如果LLID = 11b，数据信道PDU负载域是一个LL CONTROL PDU，LLID = 00b预留。 数据头的长度字节决定了负载和MIC长度，范围为0-31，如果存在MIC，负载长度最大为27.2.4.1 LL DATA PDULL DATA PDU是数据信道PDU中用于发送L2CAP数据，此时LLID需要被设置为01b或10b。 如果 LLID = 01b，并且数据头的负载长度域为0，则这是一个空PDU。主机的连接可能发送一个空PDU给从机，以允许从机回复任意一个数据信道PDU，包括空PDU. 如果 LLID = 10b，则数据头的负载长度域不能设置为0 2.4.2 LL CONTROL PDU LL CONTROL PDU在数据信道PDU中用于控制链路层的连接。 LL CONTROL PDU具有以下数据格式：
所有LL CONTROL PDU的数据头中的长度域不能为0，所有LL CONTROL PDU都是固定长度，长度由Opcode决定。Opcode决定了不同类型的的LL CONTROL PDU.
CtrData由LL CONTROL PDU的类型决定。 如果接收到的LL CONTROL PDU是不被使用或不支持的，设备将返回LL_UNKNOW_RST PDU。如果接收到的LL CONTROL PDU的Opcode是无效的，如设置为预留值，或者CtrData域是无效值，设备将返回LL_UNKNOW_RST PDU。 2.4.2.1 LL_CONNECTION_UPDATE_REQ该PDU具有以下格式：
WinSize：决定了传输时间窗口时间（transmitWindowSize），transmitWindowSize= WinSize * 1.25 ms. WinOffset：决定了传输时间窗口偏置值（transmitWindowOffsetvalue），transmitWindowOffset = WinOffset * 1.25 ms. Latency:决定连接从机等待时间（connSlaveLatencyvalue），connSlaveLatency = Latency. Timeout:决定连接从机超时值（connSupervisionTimeoutvalue），connSupervisionTimeout= Timeout * 10 ms. Instant:决定连接时间（connInstant），1-32767 2.4.2.2LL_CHANNEL_MAP_REQ该PDU具有以下数据格式：
ChM：ChM描述了使用和没有使用的数据信道（Usedand Unused data channels），每一个数据信道由一个位表示，数据信道0由bit0表示，对应位为0表示信道没有被使用，如果为1表示信道已经被占用，位37，38，39预留使用，由该域查找数据信道索引时，应该注意排除广播信道。 Instant:决定连接时间（connInstant），1-32767 2.4.2.3LL_TERMINATE_IND该PDU具有以下数据格式：
错误代码参考第二卷第四部分 2.4.2.4LL_ENC_REQ该PDU具有以下数据格式：
Rand:由主机提供的随机数，并使用EDIV(see Part H, Section 2.4.4). EDIV:加密域 SKDm:包括了主机会议密钥认证。 IVm：包括了主机初始化向量 2.4.2.5 LL_ENC_RSP该PDU具有以下数据格式：
SKDs:从机会话密钥认证IVs:从机初始化向量 2.4.2.6LL_START_ENC_REQ无数据域2.4.2.7LL_START_ENC_RSP无数据域2.4.2.8LL_UNKNOW_RSP该PDU具有以下数据格式：
UnknownType：其值为接收到的LL_CONTROL_PDU的Opcode值 2.4.2.9LL_FEATRUE_REQ该PDU具有以下数据格式：
FeatureSet：描述了主机所支持的特性集合。 2.4.2.10LL_FEATURE_RSP该PDU具有以下数据格式：
FeatureSet：描述了从机所支持的特性设置 2.4.2.11 LL_PAUSE_ENC_REQ该PDU无数据域 2.4.2.12 LL_PAUSE_ENC_RSP该PDU无数据域 2.4.2.13 LL_VERSION_IND该PDU具有以下数据格式：
VersNr：描述了蓝牙控制器标准的版本CompId：描述了蓝牙控制器制造厂商认证SubVersNr：描述了蓝牙控制器的唯一序列号或蓝牙控制器版本号 2.4.2.14 LL_REJECT_IND该PDU具有以下数据格式：
Error Code:错误代码，参考 Part D
终于帖完了！以上仅是个人对标准的理解，看文档同时请配合标准一起看，免得被我误导了。
最后，带上个人整理的数据格式定义。
不错，mark 芯片有个手册没有？ mark........ 楼主，请问有什么资料推荐没，也想学学 坚持把这个系列写下去额 wanqin_008 发表于 2014-5-9 20:40
芯片有个手册没有？
芯片手册不单独开放，SDK有API库。 wxfje 发表于 2014-5-9 22:20
楼主，请问有什么资料推荐没，也想学学
会有的，后面就放出SDK，里面有详细资料。。再等几天，吸引点人气。 rf_smart 发表于 2014-5-9 22:53
会有的，后面就放出SDK，里面有详细资料。。再等几天，吸引点人气。
这样呀，那一定支持，那到时有没有BLE协议之类的，在网上好像没找到关于协议的文档 wxfje 发表于 2014-5-9 23:04
这样呀，那一定支持，那到时有没有BLE协议之类的，在网上好像没找到关于协议的文档 ...
BLE协议就没有了，主要是芯片的外设驱动API及软件编程说明。协议就靠标准了，我的协议篇都是翻译标准的，准备把LL层翻译PARTB翻译完。
后面看看GAP和GATT。GAP和GATT是用户写应用程序最相关的，个人觉得看看LL层，可以理解更深一些。我也是初学，不要以我的为准。{:lol:} mark、后学习 mark后学习 rf_smart 发表于 2014-5-9 23:08
BLE协议就没有了，主要是芯片的外设驱动API及软件编程说明。协议就靠标准了，我的协议篇都是翻译标准的， ...
多谢多谢，向你学习 和 BLE 标准协议栈的绝大部分一致! BLE2 ，mark 刘明在此.
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