BLE链路层的空中数据包格式非常简单。 其所有的空包均遵循下图所示的格式：

从上图可以看出，BLE Air包由4部分组成。 他们是：

前导码占1字节，访问地址占4字节，PDU占2～257字节，CRC占3字节，完整的空包大小在10字节～265字节之间。

LSB（The Least Significant）表示最低有效位； MSB（The Most Significant）表示最高有效位。 最低有效位首先由链路层发送到空中，最高有效位最后发送。 也就是说，先发出前导码，然后是访问地址空包，然后是PDU，最后是CRC。

前言

前导码占用8位。 所有广播信道中，空中数据包的前导码为10101010b； 在数据通道中，空中数据包的前导码为10101010b或01010101。

从层次上看，前导实际上是一个高低变化的矩形波。 接收器可以使接收电路的频率与矩形波的频率同步。 这就是所谓的接收机频率同步机制。 通俗地说，接收器可以利用它来估计一个比特的起始位置和一个比特的宽度，从而可以准确地接收到后续的每个有效比特。

同时，前导码标记了有效空中数据包的起始位置，以避免空中无效数据的干扰。

访问地址

广播通道和数据通道的访问地址不同。 广播通道的访问地址固定为0x8E89BED6； 数据通道的访问地址由发起方确定。 所以简单的理解就是，从访问地址上，我们首先可以区分这个空中包是广播包还是连接数据包。

如上所述，数据信道的前导码为10101010b或01010101b。 其实就是看数据通道中访问地址的最低有效位是0还是1，如果是1，则前导码为01010101b，否则为10101010b

当发起者向广播者发起连接请求时，它会将访问地址的值放入连接请求的相应字段中。 当链路层连接成功建立后，双方都进入连接状态，双方都会收到后续的空中数据包。 使用此访问地址进行通信。

可见，访问地址也与特定的链路层连接绑定。 例如，一台设备与多台设备建立了链路层连接，这意味着一台设备同时维护着多条链路。 当设备收到空包时，只需访问地址即可获知该空包。 该包属于哪个连接？

协议数据单元

协议数据单元是空中数据包的有效负载部分。 不同类型的空中数据包有不同的PDU。 它们大致可以分为广播通道PDU和数据通道PDU。

BLE 使用跳频机制。 链路层共有40个通道，其中3个通道是广播通道，另外37个通道是数据通道。

当设备处于广播状态或发起状态时，设备发送或接收广播通道的PDU； 当设备与另一个设备建立链路层连接时，双方都进入连接状态，并发送或接收数据通道的PDU。

广播通道 PDU

广播通道PDU的结构由两部分组成空包，分别是Header和Payload，如下图所示：

从上图可以看出，Header大小为16位，也就是2个字节。 Payload 的长度由 Header 中的 Length 字段决定。 那么首先看一下Header字段的组成，如下图所示：

Header字段由以下6部分组成：

广播报文的类型如下表所示：

PDU 类型数据包名称

0000

可连接的非定向广播 (ADV_IND)

0001

可连接的定向广播 (ADV_DIRECT_IND)

0010

不可连接的广播 (ADV_NONCONN_IND)

0011

扫描请求（SCAN_REQ）

0100

扫描响应（SCAN_RSP）

0101

连接请求（CONNECT_REQ）

0110

可扫描指示 (ADV_SCAN_IND)

0111-1111

预订的

这里我不会介绍每个包的类型，但会在以后的博文中详细介绍。

数据通道PDU

数据通道 PDU 包含 16 位标头和可变长度有效负载，还可能包含

MIC（Message Itegrity Check：消息完整性检查），数据通道PDU格式如下图所示：

Header的结构如下图：

标头由 6 部分组成：

LLID：

2个字节，指示该包是LL Data PDU（链路层数据包）还是LL Control PDU（链路层控制包）。 其可能的取值如下：

内森：

下一个数据包的序列号

序列号：

航空包装序列号

医学博士：

更多数据意味着，由于 BLE 是低功耗蓝牙，因此它本质上使用睡眠唤醒机制。 它在唤醒时发送和接收空中数据包。 如果MD字段设置为1，则意味着发送方将来会有更多的空中数据包。 发送该数据包，通知接收方不要进入休眠状态，继续数据传输； 如果该字段设置为0，则表示发送方没有更多数据要发送，可以进入休眠状态。

CRC

CRC是关于PDU部分的数据完整性校验

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