本文档旨在为开发人员提供相关参考编程指南,用于说明如何使用 BLE 协议栈 v3.x 系列 API 和相关事件回调开发低功耗蓝牙(BLE)应用。
本文档介绍了允许访问意法半导体低功耗蓝牙设备片上系统所提供的低功耗蓝牙功能的 BLE 协议栈 v3.x 库框架、API 接口和事件回调。
以下低功耗蓝牙设备支持 BLE 协议栈 v3.x 系列:
- BlueNRG-LP 设备
- BlueNRG-LPS 设备(BLE 协议栈 v3.1 或更高版本)
该文档还关注 API 和回调接口、BLE 协议栈初始化(相对于 BLE 协议栈 v2.x 系列)的关键变化。
本编程手册还提供一些与低功耗蓝牙技术有关的基本概念,以便将 BLE 协议栈 v3.x API、参数及相关事件回调与 BLE 协
议栈特性联系起来。希望用户在阅读完本文档后能对 BLE 技术及其主要特性有一个基本的了解。
低功耗蓝牙技术
低功耗蓝牙(BLE)无线技术由蓝牙技术联盟(SIG)开发,目的是使设备能够以极低功耗标准使用纽扣电池工作数年。
传统蓝牙作为一种无线技术标准,可以取代连接便携式和/或固定式电子设备的线缆,但是由于采取了快速跳频、以连接为导向的行为方式和相对复杂的连接流程,无法采用电池供电的方式。低功耗蓝牙设备的功耗仅为标准蓝牙产品的一小部分,让使用纽扣电池的设备能够无线连接到启用了标准蓝牙的设备。
低功耗蓝牙技术广泛应用于传输少量数据的传感器应用中:
- 汽车
- 运动与健身
- 医疗
- 娱乐
- 家庭自动化
- 安全和接近感测
BLE 协议栈架构
低功耗蓝牙技术已被蓝牙核心规范 4.0 正式采纳。该版本的蓝牙标准支持两种无线
技术系统:
- 基础速率(BR)
- 超低功耗蓝牙
低功耗蓝牙技术工作在工业、科学和医疗(ISM)频段 2.4~2.485GHz,可以在全球许多国家使用而无需官方
授权。它使用扩频、跳频、全双工信号。低功耗蓝牙技术的关键特性:
- 稳健性
- 性能
- 可靠性
- 互操作性
- 低速率
- 低功耗。
另外,低功耗蓝牙技术的目的是为了实现在传输极小数据包的同时,其功耗显著低于基础速率(BR)、增强
数据率(EBR)以及高速设备(HS)。
低功耗蓝牙协议栈由两部分组成:
- 主机
控制器包含物理层和链路层。
主机包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、安全管理器(SM)、属性协议(ATT)、通用属性配置文件(GATT)和通用访问配置文件(GAP)。两个组成部分之间的接口被称为主机控制器接口(HCI)。
此外,已发布的蓝牙规范 v4.1、v4.2 和 v5.x 具备以下新特性:关于这些新特性的更多信息,请参考相关规范文档。