第1章? BlueTooth Roles-Broadcaster

1.1??? 廣播類型

廣播可設置以下幾種類型：

1)?? Connectable Undirected Event Type（可連接無定向廣播）

2)?? Connectable Directed Event Type（可連接定向廣播）

3)?? Scannable Undirected Event Type（可掃描無定向廣播）

4)?? Non-connectable Undirected Event Type（不可連接無定向廣播）

所謂定向和無定向是針對廣播的對象而言的，如果是針對特定對象的廣播（在廣播包PDU中會包含目標對象的BD_ADDR）就是定向廣播，反之就是無定向。可連接和不可連接是指是否接受連接請求，如果是不可連接的廣播類型，它將不回應連接請求。可掃描類型是指回應掃描請求。

?

在TICC2540中實現：

廣播類型定位在（include/gap.h），具體定義的類型如下：

GAP_ADTYPE_ADV_IND???????????????????? //!< Connectable undirected advertisement

GAP_ADTYPE_ADV_HDC_DIRECT_IND????? //!< Connectable high duty cycledirected advertisement

GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND? ????????? //!<Scannable undirected advertisement

GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND? ?????? //!<Non-Connectable undirected advertisement

GAP_ADTYPE_ADV_LDC_DIRECT_IND? ???????? //!<Connectable low duty cycle directed advertisement

其中定向可連接廣播類型分成兩種方式（High duty cycle和Low duty cycle）

參數設置的API為：

??? GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

1.1.1?? Connectable Undirected Event Type

可連接非定向廣播包為（ADV_IND PDU）。在可連接的無定向廣播類型下，一個“掃描者”或“發(fā)起者”可以用掃描請求或連接請求來回應這個廣播包。“掃描者”可發(fā)送一個掃描請求（SCAN_REQ PDU）來獲取廣播的額外信息（SCAN_RSP）；“發(fā)起者”可發(fā)送一個連接請求（CONNECT_REQ PDU）來要求Link Layer（鏈接層）進入鏈接狀態(tài)。

Link Layer(鏈接層)需在同一個廣播信道上監(jiān)聽來自“掃描者”或“發(fā)起者”的請求。

如果“廣播者”收到一個掃描請求包（SCAN_REQ PDU），該請求包含有它的設備地址，并且該“掃描者”為廣播過濾策略所允許，那么“廣播者”就會在同一信道上回應一個數據包（SCAN_RSP PDU）。當（SCAN_RSP PDU）發(fā)送完成后，或由于廣播過濾策略阻止了該請求包，“廣播者”就會移到下一個廣播信道來發(fā)送另一個廣播包（ADV_IND PUD），或關閉廣播事件。

如果“廣播者”收到一個連接請求包（CONNECT_REQ PDU）, 該請求包含有它的設備地址，并且該“發(fā)起者”為廣播策略所允許，Link Layer（鏈接層）就會退出廣播狀態(tài)并轉移到連接狀態(tài)，并且角色轉化為“從設備”。如果廣播過濾策略阻止了該連接請求包，“廣播者”就會移到下一個廣播信道來發(fā)送另一個廣播包（ADV_IND PUD），或關閉廣播事件。

在一個廣播事件中的兩個相鄰廣播包（ADV_IND PDU）的時間間距小于等于10ms，廣播狀態(tài)將在advertising interval內完成狀態(tài)的關閉。

一個沒有掃描請求和連接請求的廣播事件（使用所有廣播信道37、38、39）如下圖所示：

(示意圖)

注意：廣播的間隔時間一般不會是嚴格的10ms，系統(tǒng)會產生一個隨機的時間值，加上10ms，防止沖突。

一個包含掃描請求的廣播事件（使用所有廣播信道37、38、39），掃描請求在廣播事件的中間，如下圖所示：

(示意圖)

一個包含掃描請求的廣播事件（使用所有廣播信道37、38、39），掃描請求在廣播事件的末尾，如下圖所示：

(示意圖)

一個包含連接請求的廣播事件，如下圖所示：(示意圖)

1.1.2?? Connectable Directed Event Type

可連接的定向廣播包為（ADV_DIRECT_IND PDU）。該類型允許一個“發(fā)起者”以連接請求包來回應（CONNECT_REQ PDU）該廣播包，“發(fā)起者”發(fā)送一個連接請求包要求LinkLayer（鏈接層）進入連接狀態(tài)。

可連接的定向廣播包（ADV_DIRECT_IND PDU）同時包含“發(fā)起者”設備地址和“廣播者”設備地址。只有符合該地址的“發(fā)起者”才可向“廣播者”發(fā)起一個連接請求（CONNECT_REQ PDU），也就是說當“發(fā)起者”收到該廣播包時，它會檢測是否和自己的地址一致，如果不一致就丟棄該包不做任何回應，如果是自己的地址，它會將它提交到Host層，由Host層來決定是否發(fā)起一個連接請求。

當“廣播者”發(fā)送一個廣播包（ADV_DIRECT_IND PDU）后，它將在同一信道上監(jiān)聽連接請求包（CONNECT_REQPDU）。任何掃描包將被忽略，也就是說不接受掃描請求。

如果“廣播者”收到一個包含它設備地址的連接請求包，并且該“發(fā)起者”就是廣播包的指定目標，那么Link Layer(鏈接層)將退出廣播狀態(tài)并轉移到連接狀態(tài)，并且角色將由“廣播者”轉化為“從設備”。否則，“廣播者”將切換到下一個廣播信道發(fā)送下一個廣播包，或者關閉這個廣播事件。

在同一個廣播信道上的兩個相鄰廣播包的時間間隔小于等于3.75ms，可見該類型的廣播速度比可連接非定向廣播包（<=30ms）要快很多。

當進入廣播狀態(tài)后，Link Layer（鏈接層）會在1.28s內退出廣播狀態(tài)。

一個沒有連接請求（CONNECT_REQ PDU），含有5個廣播包（ADV_DIRECT_IND PDU）的兩個廣播事件序列圖，如下所示：

(示意圖)

應用場合：可連接的定向廣播類型用于期望快速建立連接的場合（如：重連）。

1.1.3?? Scannable Undirected Event Type

可掃描非定向廣播包（ADV_SCAN_IND PDU），允許一個“掃描者”回應一個掃描請求包（SAN_REQ PDU）來向“廣播者”獲取附加信息（SCAN_RSP）。

Link Layer（鏈接層）將在同一個信道上監(jiān)控來自掃描者的請求。

如果“廣播者”收到一個包含它的地址的掃描請求包（SCAN_REQ PDU）,并且該“掃描者”的地址符合過濾策略（說白了就是該設備合法，不被“廣播者”的地址過濾策略過濾），那么“廣播者”將在同一廣播信道上回應一個數據包（SCAN_RSP PDU）。當SCAN_RSP PDU數據包發(fā)送完成后或SCAN_REQ被過濾策略阻止，那么“廣播者”將切換到下一個廣播信道發(fā)送下一個廣播包或關閉該廣播事件。

在一個廣播事件中的兩個相鄰廣播包（ADV_IND PDU）的時間間距小于等于10ms，廣播狀態(tài)將在advertising interval內完成狀態(tài)的關閉。

沒有掃描請求的包序列示意如下：(示意圖)

有掃描請求的包序列示意如下，其中一個掃描請求在中間，另一個掃描請求在末尾：(示意圖)

(示意圖)

1.1.4?? Non-connectable Undirected Event Type

不可連接非定向廣播包（ADV_NONCONNN_IND PDU）,該廣播類型不接受任何請求包（包含：掃描請求和連接請求），“掃描者”可接收來自“廣播者”的廣播包。

在一個廣播事件中的兩個相鄰廣播包（ADV_IND PDU）的時間間距小于等于10ms，廣播狀態(tài)將在advertising interval內完成狀態(tài)的關閉。

廣播事件如下圖所示：(示意圖)

1.2??? 廣播相關參數說明

與廣播相關可設置的參數有：

1)??????Advertising_Interval_Min

2)??????Advertising_Interval_Max,

3)??????Advertising_Type,

4)??????Own_Address_Type,

5)??????Direct_Address_Type,

6)??????Direct_Address,

7)??????Advertising_Channel_Map,

8)?? Advertising_Filter_Policy

9)?? AdvertisingData

10)? ScanReponse Data

1.2.1?? Advertising interval

首先介紹一下Advertising interval（廣播時間間隔）：在所有的非定向廣播事件中，兩個相鄰的廣播事件的時間間隔（T_advEvent）為：

T_AdvEvent = advInterval + advDelay

advInterval必須是0.625ms的整數倍，并且范圍在20ms-10.24s之間，對于“可掃描非定向廣播”和“不可連接非定向廣播”這兩種類型，該值應不小于100ms(即至少要160個0.625ms)，對于“可連接的非定向廣播”該值可設置的范圍為20ms-10.24s。

advDelay是Link Layer（鏈接層）分配的一個偽隨機數，它的范圍為0-10ms。

廣播包的時間間隔示意圖如下：(示意圖)

參數Advertising_Interval_Min和Advertising_Interval_Max就是用于調整advertisinginterval的，它們通常是以0.625ms為單位的，這里設置一個上限值和下限值，目的是希望讓控制器根據其工作情況來動態(tài)調整合適的廣播包發(fā)送頻率，當然你也可以設置為同一個值。

Advertising_Interval_Min???? ???? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:2 Bytes

值	參數描述
N = 0xXXXX	非定向廣播包的最小廣播間隔。 范圍：0x0020-0x4000 默認值：N = 0x0800（1.28秒） Time = N * 0.625ms 時間范圍：20ms-10.24s

?

Advertising_Interval_Max??? ???? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:2 Bytes

值	參數描述
N = 0xXXXX	非定向廣播包的最大廣播間隔。 范圍：0x0020-0x4000 默認值：N = 0x0800（1.28秒） Time = N * 0.625ms 時間范圍：20ms-10.24s

1.2.2?? Advertising_Type

就是本章介紹的各種廣播類型。

Advertising_Type????? ????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:1 Bytes

值	參數描述
0x00	Connectable undirected advertising (ADV_IND)(default)
0x01	Connectable directed advertising (ADV_DIRECT_IND)
0x02	Scannable undirected advertising (ADV_SCAN_IND)
0x03	Non connectable undirected advertising (ADV_NONCONN_IND)
0x04 – 0xFF	Reserved for future use

?

廣播類型決定了回應包類型，下表列出各種類型下的掃描請求和連接請求的對照關系：

廣播類型	廣播包（PDU）	回應包（PDU）
?	?	掃描請求（SCNA_REQ）	連接請求(CONNECT_REQ)
可連接非定向廣播	ADV_IND	YES	YES
可連接定向廣播	ADV_DIRECT_IND	NO	YES
不可連接非定向廣播	ADV_NOCONN_IND	NO	NO
可掃描非定向廣播	ADV_SCAN_IND	YES	NO

1.2.3?? Own_Address_Type

Own_Address_Type? ????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:1 Bytes

值	參數描述
0x00	Public Device Address (default)
0x01	Random Device Address
0x02 – 0xFF	Reserved for future use

“廣播者”自身使用的設備地址類型。

設備地址類型：

Public Device Address:公有設備地址是設備所特有的并且是不可改變的，類似網絡設備的MAC地址，它的長度為４８位。這個地址是從IEEE注冊當局獲取的，由2個部分組成：

Company_id部分：高地址部分由24位組成。

Company_assigned部分：低地址部分由24位組成。

LSB????? ???? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????MSB

Company_assigned (24位)

Company_id (24位)

?

Ramdom Device Address:隨機設備地址（私有設備地址），它也是48位

LSB????? ???? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????MSB

hash (24位)

random (24位)

1.2.4?? Direct_Address_Type,

定向目標的地址類型，同上。

1.2.5?? Direct_Address,

定向對象的設備地址（根據類型設置，可以是公有設備地址或私有設備地址）

1.2.6?? Advertising_Channel_Map

廣播信道的選擇

Advertising_Channel_Map?? ???? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:1 Bytes

值	參數描述
00000000b	保留
xxxxxxx1b	允許使用37信道
xxxxxx1xb	允許使用38信道
xxxxx1xxb	允許使用39信道
00000111b	Default (允許所有廣播信道)

1.2.7?? Advertising_Filter_Policy

“廣播者”過濾策略，對發(fā)來請求包設備采用的過濾策略設置:

Advertising_Filter_Policy?? ?????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Size:1 Bytes

值	參數描述
0x00	允許任何掃描請求，允許任何連接請求（default）
0x01	只允許來自白名單的掃描請求，允許任何連接請求
0x02	允許任何掃描請求，只允許來自白名單的連接請求
0x03	只允許來自白名單的掃描和連接請求
0x04 – 0xFF	保留

1.2.8?? Advertising Data

廣播包中攜帶的廣播數據，它的長度最多不超過31個字節(jié)（0-31），數據必須符合下面的格式要求：（可以有多個AD數據段，每個AD數據段由Length:Data組成，其中Length為1個字節(jié)，Data的長度為Lenth，所有一個AD段的長度為Length+1）。廣播數據可以根據實際需要進行適時改變。(示意圖)

1.2.9?? Reponse Data

掃描請求回應的附加數據，它的長度最多不超過31個字節(jié)（0-31），數據包的格式同Advertising Data。

1.3??? 廣播流程（Undirected Advertising）

1.3.1?? 無定向廣播流程（Undirected Advertising）

一個藍牙設備進入廣播狀態(tài)，通常流程如下：(示意圖)

1.3.2?? 定向廣播

(示意圖)

1.4??? TI CC254X下的實現

參數設置：

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA,sizeof ( scanRspData ), scanRspData );

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA,sizeof( advertData ), advertData );

GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_DISC_ADV_INT_MIN, advInt );

GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_DISC_ADV_INT_MAX, advInt );

GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_INT_MIN, advInt );

GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_INT_MAX, advInt );

廣播使能（關閉）：

GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );

總結

以上是生活随笔為你收集整理的蓝牙4.0技术分析1-广播者角色的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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