06.蓝牙协议栈
- BLE的协议可分为Bluetooth Application和Bluetooth Core两大部分，而Bluetooth Core又包含BLE Controller和BLE Host两部分
图片1 BLE协议框架
Physical Layer
任何一个通信系统，首先要确定的就是通信介质（物理通道，Physical Channel），BLE也不例外。在BLE协议中，“通信介质”的定义是由Physical Layer（其它通信协议也类似）负责。 Physical Layer是这样描述BLE的通信介质的：
由于BLE属于无线通信，则其通信介质是一定频率范围下的频带资源（Frequency Band）；
BLE的市场定位是个体和民用，因此使用免费的ISM频段（频率范围是2.400-2.4835 GHz）；
为了同时支持多个设备，将整个频带分为40份，每份的带宽为2MHz，称作RF Channel。
经过上面的定义之后，BLE的物理通道已经出来了，即“频点分别是‘f=2402+k*2 MHz, k=0, … ,39’，带宽为2MHz”的40个RF Channel。 除了物理通道之外，Physical Layer还需要定义RF收发双方的一些其它特性，包括（不影响本文后续的讨论，不用深究）：
RF发射相关的特性（Transmitter Characteristics），包括发射功率（Transmission power、调制方式（Modulation），高斯频移键控（Gaussian Frequency Shift Keying ，GFSK）、Spurious Emissions、Radio Frequency Tolerance等等。（不影响本文后续的讨论，不用深究）；
RF接收相关的特性（Receiver Characteristics），包括接收灵敏度等。
Link Layer
- 功能介绍
经过Physical Layer的定义，通信所需的物理通道已经okay了，即40个RF Channel（后面统一使用Physical Channel指代）。此时Link Layer可以粉墨登场了，它主要的功能，就是在这些Physical Channel上收发数据，与此同时，不可避免的需要控制RF收发相关的参数。但仅做这些，还远远不够：
首先，Physical Layer仅仅提供了有限的40个Physical Channel，而BLE中参与通信的实体的数量，肯定不是这个数量级。Link Layer需要解决Physical Channel的共享问题；
其次，通信是两个实体之间的事情，对这两个实体来说，它们希望看到一条为自己独享的传输通道（就是我们所熟悉的逻辑链路，Logical Link）。这也是Link Layer需要解决的；
再则，Physical Channel是不可靠的，任何数据传输都可能由于干扰等问题二损毁、丢失，这对有些应用来说，是接受不了的。因此Link Layer需要提供校验、重传等机制，确保数据传输的可靠性；
等等，等等，简直是既当爹又当妈！
状态（state）和角色（role）的定义
BLE协议在Link Layer抽象出5种状态： 注1：从横向看，协议的每个层次（如这里的Link Layer）都可以当做可相互通信的实体。这里的状态，就是指这每一层实体的状态。因此，在协议的多个层次上，都可能有状态定义，甚至名字也一样，我们阅读协议栈的时候，一定要留意，不要被绕晕了。
设备在同一时间只能有一个单独的状态
• Standby State
• Advertising State
• Scanning State
• Initiating State
• Connection State
Standby状态是初始状态，即不发送数据，也不接收数据。根据上层实体的命令（如位于host软件中GAP），可由其它任何一种状态进入，也可以切换到除Connection状态外的任意一种状态。
Advertising状态是可以通过广播通道发送数据的状态，由Standby状态进入。它广播的数据可以由处于Scanning或者Initiating状态的实体接收。上层实体可通过命令将Advertising状态切换回Standby状态。另外，连接成功后，也可切换为Connection状态。
Scanning状态是可以通过广播通道接收数据的状态，由Standby状态进入。根据Advertiser所广播的数据的类型，有些Scanner还可以主动向Advertiser请求一些额外数据。上层实体可通过命令将Scanning状态切换回Standby状态。
Initiating状态和Scanning状态类似，不过是一种特殊的接收状态，由Standby状态进入，只能接收Advertiser广播的connectable的数据，并在接收到数据后，发送连接请求，以便和Advertiser建立连接。当连接成功后，Initiater和对应的Advertiser都会切换到Connection状态。
Connection状态是和某个实体建立了单独通道的状态，在通道建立之后，由Initiating或者Advertising自动切换而来。通道断开后，会重新回到Standby状态。 通道建立后（通常说“已连接”），处于Connection状态的双方，分别有两种角色Master和Slave
Initiater方称作Mater；
Advertiser方称作Slave。