蓝牙基础及应用 && 蓝牙耳机用到的协议 && TI2540学习笔记

      Bluetooth的一个很重要特性，就是所有的Bluetooth产品都无须实现全部的Bluetooth规范。为了更容易的保持Bluetooth设备之间的兼容，Bluetooth规范中定义了Profile。Profile定义了设备如何实现一种连接或者应用，你可以把Profile理解为连接层或者应用层协议。   

                                      
（1）蓝牙主机控制器模块Bluetooth Host Controller作为蓝牙的底层，是典型的硬件实现，应用程序（或在蓝牙上添加的服务）不能直接控制。蓝牙的HCI有UART和USB两种，因为前者简洁效率高，所以以前者居多。框图如下：

                            
（2）蓝牙主机模块允许应用程序通过蓝牙连接发送/接受数据，或者配置连接参数：
· RFCOMM允许应用程序将蓝牙连接模拟为串口进行操作。这样可以支持传统的协议。
· 逻辑连接控制和适配协议The Logical Link Control And Adaptation Protocol (L2CAP) 它用来控制多用户的连接，处理报文的分割和组合。这是应用程序的常用选择。
· 服务发现协议The Service Discovery Protocol (SDP)用来定位和描述蓝牙设备提供或者可用的服务。应用程序主要在设置和另外的蓝牙设备通信时使用它。
· 主机控制接口The Host Controller Interface (HCI)驱动包装了和硬件通信的高层模块。

（3）关于蓝牙profile：比如，如果一家公司希望它们的Bluetooth芯片支援所有的Bluetooth耳机，那么它只要支持HeadSet Profile即可，而无须考虑该芯片与其它Bluetooth设备的通讯与兼容性问题。如果你想购买Bluetooth产品，你应该了解你的应用需要哪些Profile来完成，并且确保你购买的Bluetooth产品支持这些Profile。

      在所有的Profile中，有四种是基本的Profile，这些Profile会被其它的Profile使用。它们是：

GAP Profile: Generic Access Profile，该Profile保证不同的Bluetooth产品可以互相发现对方并建立连接。
SDAP Profile: Service Discovery Application Profile，通过该Profile，一个Bluetooth设备可以找到其它Bluetooth设备提供的服务，以及查询相关的信息。
SPP Profile: Serial Port Profile，模拟串口通讯。
GOEP Profile: Generic Object Exchange Profile，通用对象交换。这个Profile的名字有些费解，它定义的是数据的传输，包括同步，文件传输，或者推送其它的数据。你可以把它理解为内容无关的传输层协议，可以被任何应用用来传输自己定义的数据对象。

      另外，Bluetooth还定义了9种应用(usage)Profile。
CTP Profile: Cordless Telephone Profile，无绳电话。
IP Profile: Intercom Profile，这是在两个设备之间建立语音连接，换句话说，把两个昂贵的兰牙设备变成廉价的对讲机。
HS Profile: HeadSet Profile，用于连接耳机。
DNP Profile: Dial-up Networking Profile，用于为PC提供拨号网络功能。
FP Profile: Fax Profile，传真功能。
LAP Profile: LAN Access Profile，使用PPP协议建立局域网。
OPP Profile: Object Push Profile，用于设备之间传输数据对象。
FTP Profile: File Transfer Profile，用于文件传输。

SP Profile: Synchronization Profile，用于不同的Bluetooth设备同步，保持数据的一致性。

A2DP: 全名是Advanced Audio Distribution Profile 蓝牙音频传输模型协定! A2DP是能够采用耳机内的芯片来堆栈数据，达到声音的高清晰度。有A2DP的耳机就是蓝牙立体声耳机。

（4）对于蓝牙测试的APK，一版需至少完成一下三个功能 ：

A，双向搜索连接；

B，蓝牙通话、音乐；
C，双向传输文件；

===================================================================================================

转：http://www.amobbs.com/thread-5581223-1-1.html

           在蓝牙中，常使用HFP/HSP/A2DP这几个协议连接蓝牙耳机，进行通话听音乐等操作，那它们之间有什么关系和区别呢？Android蓝牙菜单中对耳机设备的描述会分为手机音频和媒体音频，他们的含义、对应的蓝牙协议又是哪些呢？

（1）HFP(Hands-free Profile)和HSP（Headset Profile）都是为了实现蓝牙通话而制定，所实现的功能都和蓝牙通话相关。基本所有的蓝牙耳机、车载蓝牙都会支持这两个协议。

HSP仅实现了最基本的通话操作：接听电话、挂断电话、调节音量、声音在手机/蓝牙耳机之间切换。
HFP在功能上是对HSP的扩展，除了上述功能以外，还包括控制三方通话、来电拒接、耳机端来电显示等高级功能，不过实现的方式，如用于控制的AT CMD完全不一样。
在Android设计上并没有将上述两个协议分开显示，而是均表述为“手机音频”，在使用的时候优先连接HFP，只有在对方仅支持HSP或HFP连接失败的时候才会尝试HSP。
 （2）而A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)仅用于立体声音乐传输，如在音乐播放器中播放mp3时就会走A2DP。一般双耳的蓝牙耳机、车载蓝牙都支持A2DP，少数单耳的耳机也有可能会实现A2DP。和HSP/HFP相比，A2DP传输速度快、音质好，但实时性会略差（理论上，实际上用户也感觉不出来）。在Android中表述为“媒体音频”
===================================================================================================

关于TI的CC2540/2541的基础学习点

（1）整体
1，TI的蓝牙平台支持2种协议栈/应用配置：单一设备配置、网络处理器配置
2，协议栈最顶层2个通用profile：GAP  通用访问配置文件层 Generic Access Profile；GATT 通用属性配置文件层 Generic Attribute Profile
3，GAP：处理设备的接入方式及接入过程：①设备发现 ②链路建立 ③链路终止 ④启动安全功能 ⑤设备配置（主要是连接参数配置）。GATT：完成服务器与客户端之间通信的相关子过程
4，BLE支持40个信道的跳频机制，其中3个通道用于Advertise，剩下的用于数据通信。BLE目前一个数据包支持的最大字节数为20Byte，基本上都是几个字节的应用
5，LL层任务函数优先级 最高， 而应用程序函数的优先级最低
6，OSAL为每个任务分配了1个16位的Event，每一位代表一个事件，最高位代表SYS_EVENT_MSG，这个事件被OSAL系统保留
7，任务间通信，一般通过事件和消息进行，每当任务间有消息传递，都会触发SYS_EVENT_MSG事件，并且每次处理完事件后，都要清空标志位。
  osal_set_event()           OSAL.h中                  该函数会直接调度一个事件
  osal_start_timerEx()      OSAL_Timers.h中        需要延时触发的事件，调用这个函数
8，Heap Manager(堆栈管理)，函数osal_mem_alloc，给函数分配需要的字节数，osal_mem_free()用来释放内存。

（2）OSAL（ 操作系统抽象层 Operate System Abstraction Layer ）
1，GAP （通用访问配置文件层 Generic Access Profile ），连接过程：①设备发现 ②链路建立 ③链路终止 ④启动安全功能 ⑤设备配置（主要是连接参数配置）。GAP层总是工作在以下角色中的1种：
      Broadcaster  广播员，表明我在，但是你们只能看到我，不可以连接我
      Observer      观察者，看看谁在，我只观察，不连接
      Peripheral     外设，我存在，谁想连我，我就连谁
      Centeral       中心，看看谁在，工作在单层或多层的连接
2，连接过程： Peripheral向外广播->Centeral接收到向从机发送“Scan”命令->Peripheral以“ScanResp”命令回应->Centeral发送连接请求
3，Connect Interval：通信间隙，每个间隔1.25ms为基本单位，最小6单位7.5mS，最大3200单位4.0S。
4，Slave Latency：从机延时    表示Peripheral可以连续忽略的连接数，最大不能超过499个，最长不能超过32S。
5，Supervision Timeout   监管超时    2个成功连接事件之间的最大间隔。
6，Profile 一种规范 ； Service 一个服务 ； Characteristic 特征值 ； UUID 统一标识码（Service,Characteristic都需要），Centeral与Peripheral间的通信，均通过Characteristic实现
7，发送数据：主->从 Client调用GATT_WriteCharValue()函数发送（同事说可以双向）；从->主 Service调用GATT_Notification()函数实现。
8，接收数据：从<-主 从机接收后，会产生1个GATT_Profile_Callback调用；

（3）低功耗部分
1，如何总是在PM1，osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON );
2，如何进入PM2，osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY );在空闲的时候就会进入到PM2模式
3，如何进入PM3，存在连接就断开连接，存在广播就停掉广播，并确认自己创建的所有定时任务都已关闭，则系统应该就会进入PM3模式，只能进行外部中断唤醒（如何进入PM3？）。
（4）常用的命令，功能，以及实现方法
1，切换电源模式：osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON );osal_pwrmgr_device( PWRMGR_BATTERY );
2，Peripheral怎么主动断开与Centeral的连接： bStatus_t GAPRole_TerminateConnection(); 
3，怎么设置Peripheral的广播的超时时间：首先保证是限制类型的广播 即DEVDISC_MODE_LIMIT(永久广播是 DEVDISC_MODE_GENERAL )，在 simpleBLEPeripheral.c文件 static uint8 advertData[]数组中设置。当模式处于Limit模式时，广播超时的设置可通过设置宏 TGAP_LIM_ADV_TIME_OUT，不设置的话，默认超时时间是180S。
4，如何打开与关闭广播：uint8 initial_advertising_enable = TRUE/FALSE TRUE：打开广播  FALSE：关闭广播。GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof(uint8), &initial_advertising_enable );

5，设置发射功率的API: HCI_EXT_SetTxPowerCmd( HCI_EXT_TX_POWER_0_DBM );
设置接收灵敏度API:   HCI_EXT_SetRxGainCmd(HCI_EXT_RX_GAIN_HIGH );

参考文章：http://blog.csdn.net/btooth/archive/2006/07/15/924542.aspx