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文件名称:Texas Instruments 系列:CC2650 系列_(9).CC2650无线通信协议.docx
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更新时间:2025-06-26
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CC2650无线通信协议

1.无线通信协议概述

1.1无线通信协议的基本概念

无线通信协议是指在无线通信系统中,用于规范和管理数据传输的各种规则和标准。这些协议定义了设备之间的通信方式,包括数据格式、传输速率、错误检测和纠正机制等。在单片机应用中,无线通信协议尤为重要,因为它们直接影响到系统的可靠性和效率。

1.2CC2650支持的无线通信协议

CC2650系列单片机支持多种无线通信协议,主要包括:

BluetoothLowEnergy(BLE)

IEEE802.15.4

6LoWPAN

Zigbee

这些协议各有特点,适用于不同的应用场景。接下来,我们将详细介绍这些协议的原理和使用方法。

2.BluetoothLowEnergy(BLE)协议

2.1BLE协议的基本原理

BluetoothLowEnergy(BLE)是一种低功耗无线通信技术,主要设计用于短距离通信,适用于电池供电的设备。BLE协议栈包括多个层次,如物理层、链路层、主机控制接口(HCI)、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、安全管理层(SM)、属性协议(ATT)、通用属性配置文件(GATT)和应用层。

2.2物理层(PHY)和链路层(LL)

2.2.1物理层(PHY)

物理层负责无线信号的发送和接收。CC2650支持2.4GHz频段,使用GFSK调制方式。物理层的主要参数包括:

频率范围:2.400GHz到2.480GHz

调制方式:GFSK

数据速率:1Mbit/s

传输功率:可配置,范围从-30dBm到+8dBm

2.2.2链路层(LL)

链路层负责设备之间的连接和数据传输。链路层的主要功能包括:

广播:设备通过广播广告数据来宣告自己的存在。

扫描:设备通过扫描来发现其他广播的设备。

连接:设备之间建立连接后,可以进行双向数据传输。

链路管理:包括连接参数协商、断开连接等。

2.3主机控制接口(HCI)

主机控制接口(HCI)是一个标准接口,用于在主机(如应用处理器)和控制器(如CC2650)之间传输命令和事件。HCI层的主要功能包括:

命令传输:主机通过HCI发送命令给控制器。

事件处理:控制器通过HCI发送事件给主机。

数据传输:主机和控制器之间传输数据。

2.4逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)

L2CAP层负责提供更高级的数据传输服务,包括分段和重组、多路复用和质量控制。L2CAP层的主要功能包括:

分段和重组:将高层数据分段成适合链路层传输的数据包,并将接收到的数据包重组。

多路复用:允许多个上层协议在同一连接上共存。

质量控制:提供数据传输的可靠性和延迟控制。

2.5安全管理层(SM)

安全管理层负责设备之间的安全连接和数据加密。主要功能包括:

配对:设备之间通过配对建立安全连接。

加密:使用AES-128加密算法来保护数据传输的安全性。

认证:验证设备的身份,防止未经授权的访问。

2.6属性协议(ATT)

属性协议(ATT)是一种用于在设备之间传输属性数据的协议。属性数据通常包括服务、特征和描述符等。ATT层的主要功能包括:

读取:请求读取特定属性的值。

写入:请求写入特定属性的值。

通知:设备可以主动发送属性值的更新。

指示:设备可以请求对方确认接收属性值的更新。

2.7通用属性配置文件(GATT)

通用属性配置文件(GATT)是一个定义了属性协议(ATT)如何使用的配置文件。GATT定义了服务、特征和描述符的结构和使用方法。主要功能包括:

服务:一个服务包含多个特征,用于表示特定的功能。

特征:一个特征包含一个或多个属性,用于表示特定的数据。

描述符:描述符提供特征的附加信息,如单位、格式等。

2.8应用层

应用层是用户自定义的部分,用于实现特定的应用功能。例如,可以实现健康监测、环境监测、智能家居等应用。应用层通常通过GATT服务和特征来与对端设备进行通信。

2.9BLE协议栈的实现

在CC2650上实现BLE协议栈,通常使用TexasInstruments提供的SimpleLink?CC2650SDK。SDK中包含了所有必要的协议栈层,并提供了丰富的API和示例代码,方便开发者快速开发应用。

2.9.1初始化BLE协议栈

#includeti/drivers/Board.h

#includeti/drivers/btle/BLE.h

#includeti/devices/CC2650/driverlib/ioc.h

//初始化BLE协议栈

voidinitBLE(){

//初始化板载硬件

Board_init();