由浅入深，蓝牙4.0/BLE协议栈开发攻略大全（3）

控制器和主机。对于4.0以前的蓝牙，这两部分是分开的。所有profile和应用都建构在GAP或GATT之上。根据这张图，我们从底层开始介绍。TI的这款CC2540器件可以单芯片实现BLE蓝牙协议栈结构图的所有组件，包括应用程序。

　　1.1.1 PHY层

　　1Mbps自适应跳频GFSK（高斯频移键控），运行在免证的2.4GHz。

　　1.1.2 LL层

　　LL层为RF控制器，控制设备处于准备（standby）、广播、监听/扫描（scan）、初始化、连接，这五种状态中一种。五种状态切换描述为：未连接时，设备广播信息，另外一个设备一直监听或按需扫描，两个设备连接初始化，设备连接上了。发起聊天的设备为主设备，接受聊天的设备为从设备，同一次聊天只能有一个意见领袖，即主设备和从设备不能切换。

　　1.1.3 HCI层

　　HCI层为接口层，向上为主机提供软件应用程序接口（API），对外为外部硬件控制接口，可以通过串口、SPI、USB来实现设备控制。

　　1.1.4 L2CAP层

　　L2CAP层提供数据封装服务，允许逻辑上的点对点通讯。

　　1.1.5 SM层

　　SM层提供配对和密匙分发，实现安全连接和数据交换。

　　1.1.6 ATT层

　　ATT层负责数据检索，允许设备向另外一个设备展示一块特定的数据称之为属性，在ATT环境中，展示属性的设备称之为服务器，与它配对的设备称之为客户端。链路层的主机从机和这里的服务器、客服端是两种概念，主设备既可以是服务器，也可以是客户端。从设备毅然。

　　1.1.7 GATT层

　　GATT层定义了使用 ATT 的服务框架和配置文件（profiles）的结构。BLE 中所有的数据通信都需要经过 GATT。GATT负责处理向上与应用打交道，其关键工作是把为检索工作提供合适的profile结构，而profile由检索关键词（characteristics）组成。

　　1.1.8 GAP层

　　GAP直接与应用程序或配置文件（profiles）通信的接口，处理设备发现和连接相关服务。另外还处理安全特性的初始化。对上级，提供应用程序接口，对下级，管理各级职能部门，尤其是指示LL层控制室五种状态切换，指导保卫处做好机要工作。

　　1.2 TI协议栈源码介绍

　　在第二章我们讲解了源码的安装，这里我们就来剖析源码的结构。打开协议栈目录我们可以看到下图：

　　BLE源码：

　　目录名

　　内容说明

　　Accessories一些工具和已经编译好的Hex文件此文件夹中有Btool的安装包、USB-CDC的驱动。

　　ComponentsHal驱动，OSAL源码、协议栈通用源码此文件夹是OSAL各层组件的实现

　　Documents帮助文档协议栈说明文档，这是学习BLE最好的资料。

　　Projects工程文件这里有一些TI的Demo，我们开发一般是在Demo的基础上进行

　　这里TI给出了很多Demo，这些例程都是经过了SIG评审的，ble 文件夹中有很多工程文件，有些是具体的应用，例如BloodPressure、GlucoseCollector 、GlucoseSensor 、 HeartRate 、HIDEmuKbd 等都为传感器的实际应用，有相应标准的 Profile。

　　其中有4种角色： SimpleBLEBroadcaster 、 SimpleBLECentral 、SimpleBLEObserver、SimpleBLEPeripheral。

　　他们都有自己的特点。

　　1.Broadcaster 广播员 —— 非连接性的信号装置

　　2.Observer 观察者 —— 扫描得到，但不能链接

　　3.Peripheral 从机 —— 可链接，在单个链路层链接中作为从机

　　4.Central 主机 —— 扫描设备并发起链接，在单链路层或多链路层中作为主机。

　　我们的讲解将围绕这主机和从机进行。因为其它的设备都是基于这两种设备扩展开来的。

　　第十四节 OSAL工作原理

　　蓝牙为了实现同多个设备相连，或实现多功能，也实现了功能扩充，这就产生了调度问题。因为，虽然软件和协议栈可扩充，但终究最底层的执行部门只有一个。为了实现多事件和多任务切换，需要把事件和任务对应的应用，并起一个名字OSAL操作系统抽象层。

　　OSAL管理的实现

　　如果实现软件和硬件的低耦合，使软件不经改动或很少改动即可应用在另外的硬件上，这样就方便硬件改造、升级、迁移后，软件的移植。HAL硬件抽象层正是用来抽象各种硬件的资源，告知给软件。其作用类似于嵌入式系统设备驱动的定义硬件资源的h头文件。

　　BLE低功耗蓝牙系统架构：

　　OSAL作为调度核心，BLE协议栈、profile定义、所有的应用都围绕它来实现。OSAL不是传统大家使用的操作系统，而是一个允许软件建立和执行事件的循环。

　　软件功能是由任务事件来实现的，创建一个任务事件需要以下工作：

　　1. 创建task identifier任务ID；

2. 编写任务初始化（task initialization routine）进程，并需要添加到OSAL初