经典蓝牙架构分层及协议总览
由叶苏(何苏平)创建，最后修改于2023-02-08 11:41:06
一、 分层架构图
二、 协议介绍
1. Controller 层协议介绍
Controller 层是蓝牙芯片层： 包含一下几个部分：
1）RF（RADIO） ： 射频层，本地蓝牙数据通过射频发送给远端设备， 并且通过射频接收来自远端蓝牙设备的数据
2）BB（BASEBAND） ： 基带层， 进行射频信号与数字或语音信号的相互转化， 实现基带协议和其它的底层连接规程 。
3） LMP（LINK MANAGER PROTOCOL） ： 链路管理层， 负责管理蓝牙设备之间的通信， 实现链路的建立、 验证、 链路配置等操作 。
4） HCI（ HOST CONTROLLER INTERFACE） ： 主机控制器接口层， HCI层在芯片以及协议栈都有， 芯片层面的 HCI 负责把协议栈的数据做处理， 转换为芯片内部动作， 并且接收到远端的数据， 通过 HCI 上报给协议栈。
2. Transport 层协议介绍
TRANSPORT 层： 此部分在硬件接口（ UART/USB/SDIO） 实现 HOST 跟CONTROLLER 的交互， 此部分会分为以下几个协议：
1） H2： USB 的 transport
2） H4: UART 的 transport
3） H5: UART 的 transport
4） BCSP: UART 的 transport
5） SDIO:SDIO transport
其 中 2,3,4 的 主 要 差 别 在 于 H4 需 要 BT CHIP UART_TX/UART_RX/UART_CTS/UART_RTS/VCC/GND 接到 MCU， 而 H5,BCSP 只需要 BT CHIP 的 UART_TX/UART_RX/VCC/GND 接到 MCU 就可以通信。
3. HOST 层协议介绍
HOST 层： 此部分就是蓝牙协议栈
1） HCI（HOST CONTROLLER INTERFACE） ： 主机控制层接口， 主要负责透过 transport 把协议栈的数据发送给蓝牙芯片， 并且接受来自蓝牙芯片的数据， 数据主要分为 HCI COMMAND、HCI EVENT、HCI ACL、HCI SCO(部分芯片的 SCO 数据不是透过 TRANSPORT 直接跟 HOST 沟通， 而是通过特殊的引脚， PCM IN/OUT/SYNC/CLK 脚来传输数据) 。
2） L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol） ： 逻辑链路控制与适配协议， 将 ACL 数据分组交换为便于高层应用的数据分组格式， 并提供协议复用和服务质量交换等功能。
通过协议多路复用、 分段重组操作和组概念,向高层提供面向连接的和无连接的数据服务,L2CAP 还屏蔽了低层传输协议中的很多特性，使得高层协议应用开发人员可以不必了解基层协议而进行开发。
3） SDP（SERVICE DISCOVERY PROTOCOL） ： 服务发现协议， 服务发现协议(SDP)为应用程序提供了一种方法来发现哪些服务可用， 并确定这些可用服务的特征。
4） RFCOMM（Serial Port Emulation） ： 串口仿真协议， 上层协议蓝牙电话， 蓝牙透传 SPP 等协议都是直接走的 RFCOMM。
5） OBEX： 对象交换协议， 蓝牙电话本， 蓝牙短信， 文件传输等协议都是走的 OBEX 。
6） HFP（Hands-Free） ： 蓝牙免提协议，通过蓝牙对对端蓝牙进行通话控制，比如接听、挂断、拒接电话等，分为两个角色，AG和 HF。 例如蓝牙耳机和手机连接，手机的角色是AG，蓝牙耳机的角色是HF。
7） HSP： 蓝牙耳机协议， 最开始的蓝牙耳机协议， 一个简化版的HFP，目前已经没有产品在用这个了 。
8） SPP（SERIAL PORT PROFILE） ： 蓝牙串口协议 ，下层是RFCOMM协议。
9） IAP： 苹果的特有协议， 分为 IAP1/IAP2。 由于苹果不支持SPP协议，所以苹果上进行数据的透传可以使用IAP协议。
10） PBAP（Phone Book Access） ： 蓝牙电话本访问协议 。 该协议有两个角色，PSE和PCE。
例如车载蓝牙跟手机连接， 车载蓝牙下载手机的电话本， 那么手机的角色就是 PSE， 车载蓝牙就是 PCE。
11） MAP（MESSAGE ACCESS PROFILE） ： 蓝牙短信访问协议 ， 有两个角色MCE 和 MSE。
例如车载蓝牙跟手机连接， 车载蓝牙访问手机的短信， 那么手机的角色就是 MSE， 车载蓝牙就是 MCE。
12） OPP（OBJECT PUSH PROFILE） ： 对象推送协议， 就是一个服务器和代理之间进行数据交换 像我们一般用手机蓝牙传输文件、图片之类的都可以使用OPP传输。
13） AVCTP（AUDIO/VIDEO CONTROL TRANSPORT PROTOCOL） ： 音视频控制传输协议， 是 AVRCP 的底层。
14） AVDTP（AUDIO/VIDEO DISTRIBUTION TRANSPORT PROTOCOL） ： 音视频分布传输协议， 是 A2DP 的底层。
15） HID（HUMAN INTERFACE DEVICE） ： 人机接口协议， 常用的蓝牙键盘、蓝牙鼠标、蓝牙自拍杆，使用的就是HID协议。
16） A2DP（Advanced Audio Distribution） : 蓝牙音乐协议 ，分为source端和sink端，以手机和蓝牙耳机举例，手机是source端，蓝牙耳机是sink端。
17） AVRCP（AUDIO/VIDEO REMOTE CONTROL PROFILE） ： 蓝牙音乐控制协议，分为controller （CT） 和 target （TG）两个角色。以手机和蓝牙耳机举例，手机是CT端，蓝牙耳机是TG端。
4. APP 层
APP 层： 蓝牙应用层， 比如要做耳机， 做蓝牙 HID 设备， 做车载， 做蓝牙防丢器， 做蓝牙穿戴设备等等 。
