名词解释：    

        BT SIG英文全称为Bluetooth Special Interest Group（蓝牙特别兴趣组），网址为 www.Bluetooth.com。

        Bluetooth® Technology Website

        SIG成立于1998年，是一个全球技术交流组织，拥有超过36000家公司参与，是一家私有的非盈利性联盟，联盟致力于针对身边广泛设备链接的统一、协调和技术推动创新，通过集体创建和共享技术标准，蓝牙® 技术简化、保护和丰富了全球用户的技术体验。联盟拥有Bluetooth®商标和标准的开发权，所有蓝牙核心规范、应用规范、测试规范均由SIG联盟制定，且拥有完全的知识产权。其主要工作内容包括：发布蓝牙标准、管理认证程序、保护蓝牙商标、推广蓝牙技术等。

1.BLE协议栈      

        BLE协议栈一般是指芯片厂家，依据 Bluetooth SIG 发布的 Bluetooth Core Specification 核心协议的实现的代码固件，并提供函数接口，由芯片内部程序调用，可实现上节BLE工作流程等相关功能。常见的协议栈有德州仪器 TI 的 ble-stack 和 Nordic 的 SoftDevice。

1.1 功能框图

        通过列举两家典型的蓝牙芯片厂家：TI和Noridc，来深入了解低功耗蓝牙协议栈。

        下图是TI的CC26系列芯片协议栈结构图，

        下图是Nordic的nRF52系列芯片的协议栈结构图。 

1.2 协议栈结构

        从上节的两张协议栈功能框图中可以看出，无论是哪个芯片厂商实现的BLE协议栈，其结构都非常的相似，均三个部分：

1. 底层：Controller
2. 中层：Host
3. 顶层：Application

         【注】提示：我们将位于顶层的应用层Application也归到协议栈中描述，其实，应用层Application不属于协议栈，它是用来调用协议栈提供的接口，然后实现蓝牙的功能。

1.2.1 控制器Controller

• Physical Layer，简称：PHY，物理层。PHY层用来指定BLE所用的无线频段，调制解调方式和方法等。PHY层做得好不好，直接决定整个BLE芯片的功耗，灵敏度以及selectivity等射频指标。
• Link Layer，简称：LL，链路层。LL层是整个BLE协议栈的核心，也是BLE协议栈的难点和重点。像Nordic的BLE协议栈能同时支持20个link（连接），就是LL层的功劳。LL层要做的事情非常多，比如具体选择哪个射频通道进行通信，怎么识别空中数据包，具体在哪个时间点把数据包发送出去，怎么保证数据的完整性，ACK如何接收，如何进行重传，以及如何对链路进行管理和控制等等。LL层只负责把数据发出去或者收回来，对数据进行怎样的解析则交给上面的GAP或者ATT
• Host Controller Interface，简称：HCI。协议栈应用开发中，我们会经常看到HCI的身影，它对上Host提供Controller的功能接口， 主要用于 2 颗芯片实现 BLE 协议栈 的场合，用来规范两者之间的通信协议和通信命令等， 所以称作Host Controller Interface。

1.2.2 主控Host

• Logical Link Control Adaptation Protocol，简称：L2CAP。L2CAP对LL进行了一次简单封装，LL只关心传输的数据本身，L2CAP就要区分是加密通道还是普通通道，同时还要对连接间隔进行管理。
• Attribute Protocol，简称：ATT。ATT层用来定义用户命令及命令操作的数据，比如读取某个数据或者写某个数据。BLE协议栈中，开发者接触最多的就是ATT。BLE引入了attribute概念，用来描述一条一条的数据。Attribute除了定义数据，同时定义该数据可以使用的ATT命令，因此这一层被称为ATT层。
• Security Manager，简称：SM。SMP用来管理BLE连接的加密和安全的，如何保证连接的安全性，同时不影响用户的体验，这些都是SMP要考虑的工作。
• Generic Access Profile，简称：GAP。GAP是对LL层payload（有效数据包）如何进行解析的两种方式中的一种，而且是最简单的那一种。GAP简单的对LL payload进行一些规范和定义，因此GAP能实现的功能极其有限。GAP目前主要用来进行广播，扫描和发起连接等。
• Generic Attribute Profile，简称：GATT。GATT用来规范attribute中的数据内容，并运用group（分组）的概念对attribute进行分类管理。没有GATT，BLE协议栈也能跑，但互联互通就会出问题，也正是因为有了GATT和各种各样的应用profile，BLE摆脱了ZigBee等无线协议的兼容性困境，成了出货量最大的2.4G无线通信产品。

1.2.3 应用Application

        应用层是用户开发实际蓝牙应用的地方，包含必要的协议栈参数设置，以及各种功能函数的调用。我们分别从蓝牙从机和蓝牙主机两种设备来分析。

1)蓝牙从机

1. 相关硬件和基础服务初始化
2. 设置广播参数：广播数据，广播间隔，扫描回应等参数或者数据。
3. 设置Profile：添加从机服务、特征，还有设置回调函数用于接收主机数据等。
4. 设置绑定管理参数（可选）
5. 启动广播，开始运行。
6. 等待相关事件，及事件处理，例如收到主机发来的数据，被链接等等。

2)蓝牙主机

1. 相关硬件和基础服务初始化
2. 设置扫描参数。
3. 设置连接参数。
4. 设置绑定管理参数（可选）
5. 启动协议栈，开始运行。
6. 等待相关事件，及事件处理，例如扫描事件，从机的Notify事件等等。