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标题: 【转载】蓝牙核心协议，芯片结构，源码和移植 [打印本页]

作者: 326159487 时间: 2013-5-2 17:51
标题: 【转载】蓝牙核心协议，芯片结构，源码和移植
1 Bluetooth Core System Protocol（蓝牙核心协议）蓝牙技术规范(specification)包括核心协议(protocol)和应用规范(profile)两个部分。
核心协议包含蓝牙协议栈中最低的4个Layer,和一个基本的服务协议SDP(Service Discover Protocol)，以及所有应用profile的基础Profile GAP(General Acess Profile)。核心协议是蓝牙协议栈中必不可少的。
除了核心协议外，蓝牙规范必须包含一些其他的应用层的服务和协议--应用层profile。
蓝牙协议栈通常有如下内容：

而蓝牙的核心系统协议为最低的4个Layer，再加上应用层profile SDP，包括：RF,LC(link control),LM（Link Manager),L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)，SDP。核心系统的架构图如下，为简明起见，没有画出SDP。

最低的3个Layer经常也看作一个子系统，叫Bluetooth Controler。Bluetooth Controler和包括L2CAP在内上层Profile之间的通信，是通过HCI(Host to Controler Interface)进行。HCI以下的内容Bluetooth Controler由蓝牙芯片实现，以上的内容由Bluetooth Host（比如手机Baseband）实现。
蓝牙核心系统通过一系列Service Access Point（如上图的椭圆部分所示）提供服务，这些服务包含了对蓝牙核心系统的最基本和原始的控制。可以分为3种类型：Device Control Service，修改蓝牙Device的行为，状态和模式；Tansport Control Sevice，创建修改和释放traffic bearers（信道和链接）；Data Service，在Traffic bearers上进行数据传输。
由于蓝牙架构通过HCI将Controler和Host独立开来，所以对Controler做了一些基本假设。假定与Host相比，蓝牙Controler的数据buffer能力有限。所以L2CAP会对host传输给Controler的数据做预处理，数据包大小适合蓝牙Controler的buffer能力；L2CAP还会对数据进行质量控制和纠错。
对蓝牙核心系统协议的测试通过TCI（Test Control Interface)进行。
2 蓝牙芯片(Bluetooth Controler)结构蓝牙芯片，即上一节所说的Controler，实现的是蓝牙协议栈中最底3层的协议，RF,LC,LMP。用在Feature Phone上时，蓝牙芯片作为Slave挂在BB上(不知Smart Phone是不是挂在AP上)。他是一个相对独立完整的子系统，拥有自己的RF,基带，CPU，数据总线和存储设备。通过USB或UART（通常是UART）与Host通信，上一节架构图的HCI，物理上所依赖的便是UART或USB。如下图所示：

其中蓝牙基带控制器是蓝牙硬件模块的关键模块。其主要功能是在微处理器控制下，实现蓝牙基带部分的所有实时处理功能，包括负责对接收的bit流进行符号定时提取和恢复；分组头及净荷的循环冗余度校验(CRC)，分组头及净荷的前向纠错码FEC处理，加密和解密处理等，且能提供从基带控制器到其它芯片的接口等。CPU一般采用RISC结构的嵌入式微处理器，如ARM7TDMI微处理器，才能满足对蓝牙核心协议的高速处理和大量数据bit流的处理。Flash 存储器用于存放基带和链路管理层中的所有协议软件。SRAM作为CPU 的运行空间，在工作时把Flash中的软件调入SRAM中处理。射频收发器负责接收或发送高频的通信信号。UART和USB接口提供到HCI的主机控制器接口传输层的物理连接，是上层协议与蓝牙硬件模块进行通信的通道。蓝牙测试模块主要提供无线层和基带层的认证和一致性规范，同时还管理产品的生产和售后的测试，为可选模块。
3 蓝牙源码和移植由上2节的内容可知，蓝牙芯片（Bluetooth Controler）实现的是协议栈最底下的3层，即HCI以下的部分；而Host实现HCI以上的内容，其中属于蓝牙核心协议的L2CAP和SDP是必须实现的，其他的Profile是可选的。
因此，除了蓝牙芯片厂商（如博通，CSR）外，其他使用蓝牙芯片的厂商不需要关注Bluetooth Controler(Slave端)的内容，而只是实现Host端的内容。当蓝牙芯片挂到不同的软硬件平台上时，软硬件只需要处理HCI相关的部分。
现在用得很广的Bluetooth源码是Linux下的BlueZ，源码包可以在BlueZ的官网http://www.bluez.org/download/下载到。将BlueZ移植到具体的硬件平台时，只需要关注HCI部分，HCI所依赖的硬件是UART或USB，大多数情况下是UART，所以移植蓝牙源码仅需要需要关注UART 驱动；另外加上电源开关。以Android为例：
（1）UART 驱动
BlueZ内核子系统通过守护进程hciattach 与特定硬件的UART驱动进行绑定。
以MSM7201A为例，参考drivers/serial/msm_serial.c。你可能还需要编辑init.rc 中hciattach 的命令行选项。
（2）蓝牙电源开关
Android V1.0与之前的版本采用不同的方式控制蓝牙芯片的电源开关。
1.0：Android 框架向/sys/modules/board_[PLATFORM]/parameters/bluetooth_power_on 写0或1.
Post1.0: Android 框架使用 linux中 rfkill 的API。
可以参考 arch/arm/mach-msm/board-trout-rfkill.c。
4 Referencehttps://www.bluetooth.org/apps/content/
http://www.avrw.com/article/art_104_1071.htm
http://blog.csdn.net/dinuliang/archive/2010/07/07/5717382.aspx
http://www.bluez.org/download/

原文地址：http://blog.csdn.net/evanwu_85/article/details/6316780

作者: goldenwater 时间: 2013-5-2 20:55
很精辟的蓝牙基础知识。
Bluetooth core specification中有很大部分的内容都是这些知识，这篇文章总结得不错。

作者: bidezhi7777 时间: 2013-7-27 13:19
thankyou support you ! i see

作者: luoguangqi 时间: 2013-8-12 14:19
不错的蓝牙协议解释

作者: martin221 时间: 2013-8-26 21:41
好东西，顶一个，谢谢分享！

作者: gdsdpcb 时间: 2013-9-3 11:32
非常不错的蓝牙协议解释

作者: ldch 时间: 2013-10-1 12:35
不错的蓝牙协议解释

作者: whljsh 时间: 2013-11-4 10:50
好东西，学习。

作者: yuewen20080812 时间: 2013-11-4 11:54
学习了谢谢斑竹

作者: tsdeng 时间: 2013-11-5 22:37
不错，不错，相当好的科普

作者: smx 时间: 2013-11-6 15:58
学习了谢谢。

作者: cnc2020 时间: 2013-11-17 20:37
good job

作者: 342756469 时间: 2013-11-17 23:16
楼主太专业了

作者: dragon20100708 时间: 2013-11-18 09:14
好好学习，天天向上

作者: hsintung 时间: 2013-11-18 09:28
这资料太好了，对学习BT的很有帮助

作者: hangkzhou 时间: 2013-12-24 13:48
牛逼牛逼的，哈哈哈哈哈哈哈哈哈

作者: Diana 时间: 2013-12-24 15:25
挺好正要学习

作者: tony_bian 时间: 2013-12-24 15:44
学习学习学习学校学东西

作者: hangkzhou 时间: 2013-12-29 12:07
不错不错的东东啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

作者: josoncao 时间: 2014-1-20 14:44
不错的蓝牙协议解释
！！！1

作者: chief 时间: 2014-2-9 12:12
很精辟的蓝牙基础知识。
这篇文章总结得不错。

作者: 秋天 时间: 2014-2-9 17:49
不错的资料，学习下。

作者: centuryair 时间: 2014-3-10 10:54
Mark 学习蓝牙中..

作者: xiaoquelinyuan 时间: 2014-3-10 13:54
高深莫测啊

作者: yilujiangnan 时间: 2014-3-10 17:07
学习学习不错

作者: sunfly7 时间: 2014-4-7 12:40
标记一下，打算学习蓝牙中。。。

作者: chrisxie 时间: 2014-4-10 02:01
非常不错的代码，可以很好的学习。谢谢！

作者: xfqjklw 时间: 2014-4-10 10:04
谢谢学习了

作者: zbfanxin 时间: 2014-5-20 14:12
支持。。。。。。。。。。。。

作者: developer04 时间: 2014-8-14 18:28
相当cool 信息量很大多了解了不少

作者: 秋天 时间: 2014-8-15 09:42
好好学习，天天向上。

作者: xxhuan_2003 时间: 2014-8-24 11:05
很好的一个说明呢

作者: wangai1qiang 时间: 2014-8-25 20:36
kanbudao aaaaaaaaaaaa

作者: lingxfeng 时间: 2014-11-21 18:15
不错的蓝牙协议解释

作者: xbx 时间: 2015-2-15 10:49
非常不错的蓝牙协议解释

作者: hnylcz 时间: 2015-3-27 08:14
逛论坛赚积分下资料

作者: liyimin2001 时间: 2015-4-9 15:55
不错的蓝牙协议解释

作者: 蓝愿 时间: 2015-6-30 12:32
路过学习ing。。。。。

作者: eben_yl 时间: 2015-7-22 13:47
非常不错的解释

作者: breaknormal 时间: 2016-4-15 16:04
不错,对蓝牙整体上有了了解

作者: Rhino007 时间: 2017-11-24 23:44
路过，小白受益匪浅！楼主继续转好文章，，，

作者: 蓝晨若溪 时间: 2020-10-29 17:26
总结的不错，学BT先弄清楚其架构流程，在逐步细节化

作者: pp55m 时间: 2021-1-20 14:08
路过，学习中

作者: Eric9527 时间: 2021-7-4 14:03
谢谢楼主分享

作者: Kok_Keong_国强_ 时间: 2021-9-3 11:33
谢谢

作者: 国强 时间: 2021-9-3 14:22

作者: rickzxy 时间: 2024-4-10 22:20
谢谢分享！

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