低功耗蓝牙4.0BLE编程-nrf51822开发(4)

蓝牙是一种短距离的通讯方式，它设计的意图是取代电子便携设备之间的有线电缆连接。蓝牙的主要特性是健壮性、低功耗、成本低，它工作于免费的2.4无线传输频段。

    蓝牙有两种技术系统：基本速率Basic Rate (BR)和低功耗 Low Energy (LE)。这两种系统都包括了设备发现、建立连接和连接机制。BR系统包括了Enhanced Data Rate (EDR) Alternate Media Access Control (MAC) And Physical(AMP)。BR系统支持面向有连接或无连接的通讯：721.2 kbps的基本速率，增强速率2.1 Mbps，如果在802.11 AMP下可达24 Mbps的高速速率。LE相比BR/EDR具有低成本、低功耗、低复杂度的特点，它被设计用于一些传输速率低对功耗要求高的产品。一个蓝牙系统可支持一种或两种都支持。

    介于主机和硬件之间的是HCI接口(Host Controller Interface)。像图中描述的那样，硬件可能包含多个执行单元：



BLE采用跳频技术增加抗干扰性，同时支持1Mbps的空中传输速率。BLE采用了两种多路访问方案：Frequency division multiple access (FDMA) 和 time division multiple access (TDMA)。FDMA使用2MHz的频率分开40个通道：3个广告通道和37个数据通道。TDMA技术在指定的时间内传输一个数据包。不同的物理通道被划分为事件，在这些事件中，BLE数据包被传送。有两种事件：广告事件和连接事件。发送广告数据包的叫广告发起者（advertisers），在广告通道接收广告数据包但没意向连接广告发起设备的叫扫描者（ scanners）。



在事件的开始，advertisers发送一个广告包。在第二个通道Scanner有回应，紧接着advertisers发送一个回应包。在下一个事件的开始，又从第一个通道开始。 

LE设备可能在整个通讯中使用单向或广播通讯，也可能使用广告事件在两个或多个设备之间建立成对的双向数据通讯。

    需要连接到另一个设备的设备叫做 initiators，它监听可连接的广告数据包。如果advertiser正在使用一个可连接的广告事件， initiator在收到连接数据包的物理通道上发起一个连接请求，如果advertiser接受这个连接请求则这个广告事件结束，并且开始一个新的连接事件。一旦连接建立，initiator成为主设备，advertiser成为从设备。连接事件被用于在主从设备之间传输数据包。在连接事件之间，跳频技术被使用。