CC2541的BLE协议栈构成

协议定义的是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据收发；协议栈是协议的具体实现形式，就是用代码实现的函数库，以便于开发人员调用。
BLE 协议栈将各个层定义的协议都集合在一起，以函数库的形式实现，并给用户提供一些应用层 API，供用户调用。
协议栈的每个例程都不是单独存在的，蓝牙是为了能够通信，想要通信就必须遵守一定的规则， Profile 就可以理解为相互约定的规则，因为每个协议栈demo 都会有一个 Profile 与之对应，例如SimpleBLExxx 对应的就是simpleGATTprofile，大多数 profile 都是蓝牙组织 SIG 规定好的，但是，如果我们的项目不涉及到跟第三方的设备进行互联，那么我们完全可以自定义 profile ，例如， TI 的 SimpleBLEPeripheral 从机和SimpleBLECentral主机工程，就是自定义的profile ， 0xfff1~0xfff5。

一、BLE 协议栈的构成

协议栈的实现方式采用分层的思想，控制器部分包括：物理层、链路层，控制接口层，主机部分包括：裸机链路控制及自适应协议层、安全管理层、属性协议层、通用访问配置文件层（GAP），通用属性配置文件层（GATT）。 BLE 协议的构成如下图所示：

1.1、PHY层

物理层（PHY） RF 规格特性：
运行在 2.4GHz ISM band (此频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构使用，属于Free License，无需授权许可，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不要对其它频段造成干扰即可)
GFSK 调制方式（高斯频移键控）
40 频道 2MHz 的通道间隙
3 个固定的广播通道
37 个自适应自动调频数据通道

1.2、LL 层

RF 控制层，控制芯片工作在 standby（准备）、 advertising（广播）、 scanning（监听/扫描）， initiating（发起连接）、 connected（已连接）这五个状态中的一种。五种状态的切换描述为： advertising（广播）不需要连接就可以发送数据（告诉所有人，我来了）， scanning（监听/扫描）来自广播的数据， initiator（发起人）将携带 connection request（连接请求）来响应广播者，如果 advertiser（广播者）同意该请求，那么广播这和发起者都会进入已连接状态，发起连接的设备变为 master（主机），接收连接请求的设备变为 slave（从机）。

1.3、HCI 层

通信层，向 host 和 controller 提供一个标准化的接口。该层可以由软件 api 实现或者使用硬件接口 uart、 spi、 usb 来控制。

1.4、L2CAP 层

相当于快递，将数据打包，可以让客户点对点的通信。

1.5、SM 层

安全服务层，提供配对和密钥的分发，实现安全连接和数据交换。

1.6、ATT 层

ATT 环境中，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”，展示“属性” 的设备称为服务器，与之配对的设备称为客户端。链路层状态（主机和从机）与设备的 ATT 角色是相互独立的，也就是说，主机设备可以是 ATT 服务器，也可以是 ATT客户端。从机也一样。

1.7、GATT 层

从名字就能看出， GATT 是在 ATT 上面的一层结构，定义了使用 ATT 的服务框架，GATT 规定了配置文件（鼎鼎有名的 profile）的结构，在 BLE 中，所有被 profile 或者服务用到的数据块都称为“特性， characteristic” 两个建立连接的设备之间的所有数据通信都是通过 GATT 子程序处理，应用程序和 profile 直接使用 GATT 层，在后面具体的代码中，我们会经常见到 GATT，数据交互也是再GATT层。
以上各层，全部封装在 lib 库中，对外提供接口函数。函数库的OSAL、 HAL、 Profile、APPS 等均是源码的形式提供。