空中包格式
BLE鏈路層的空中包格式非常簡單，它所有的空中包都遵循下圖所示的格式：
有上圖可見，BLE空中包由4個部分組成，他們分別是：
- 前導碼(Preamble)
- 訪問地址(Access Address)
- 協議資料單元(Protocol Data Unit)
- CRC
前導碼佔1個位元組，訪問地址佔4個位元組，PDU佔2到257個位元組，CRC佔3個位元組，一個完整的空中包大小為10個位元組到265個位元組之間
LSB（The Least Significant）表示最低有效位；MSB（The Most Significant）表示最高有效位。最低有效位最先被鏈路層發往空中，最高有效位最後傳送。也就是說前導碼最先被髮送出去，其次是訪問地址，再次是PDU，最後才是CRC
前導碼(Preamble)
前導碼佔8個位元，所有廣播通道中，空中包的前導碼都是10101010b；資料通道中，空中包的前導碼是10101010b或者是01010101
如果從電平的角度來說，前導碼其實是一個高低變化矩形波，接收者可以將接收電路的頻率同步到該矩形波的頻率，這就是所謂的接收端頻率同步的機制。通俗點講就是，接收者可以藉此預估出一個位元的起始位置以及一個位元的寬度，從而可以準確的接收後續每一個有效位元位。
同時，前導碼標記著一個有效空中包的起始位置，避免空中無效資料的干擾。
訪問地址(Access Address)
廣播通道和資料通道中的訪問地址是不同的。廣播通道的訪問地址固定為0x8E89BED6；資料通道的訪問地址由發起者決定。因此簡單理解就是，從訪問地址首先可以區分，這個空中包是一個廣播包還是一個連線態的資料包。
上文講到了資料通道的前導碼是10101010b或者是01010101b，其實這取決於資料通道中的訪問地址的最低有效位是0還是1，如果是1，則前導碼是01010101b，否則是10101010b
當發起者向廣播者發起一個連線請求的時候，它會把訪問地址的值放入連線請求的相應欄位中，當鏈路層連線成功建立之後，雙方進入到連線態，以後的空中包雙方都使用這個訪問地址進行通訊。
由此可見，訪問地址也是跟一個具體的鏈路層連線相互繫結的。例如，一個裝置跟多個裝置都建立了鏈路層的連線，也就是說一個裝置同時維護多個連結，當這個裝置收到一個空中包的時候，它只需通過訪問地址就可以知道該空中包是哪個連線的包了。
協議資料單元(Protocol Data Unit)
協議資料單元是空中包的有效載荷部分，不同型別的空中包，它的PDU都不相同，大致可分為廣播通道的PDU和資料通道的PDU
BLE採用跳頻機制，鏈路層一共有40個通道，其中3個通道是廣播通道，另外37個通道是資料通道
當裝置處於廣播態或者發起態的時候，裝置傳送或者接收廣播通道的PDU；當裝置與另一個裝置建立鏈路層連線之後，雙方進入到連線態，他們傳送或者接收資料通道的PDU
廣播通道PDU
廣播通道PDU的結構由兩部分組成，分別是Header和Payload，如下圖所示：
由上圖可知，Header大小為16bits，也就是2個位元組，Payload的長度由Header中的Length欄位決定，那麼先看下Header欄位的組成，如下圖所示：
Header欄位由以下6個部分組成：
- PDU型別：廣播包的型別
- RFU（Reserve For Future）：保留未來使用
- TxAdd：傳送者的地址型別
- RxAdd：接收者地址型別
- Length：Payload部分的長度
- RFU（Reserve For Future）：保留未來使用
廣播包的型別如下表所示：
| PDU Type | Packet Name |
|---|---|
| 0000 | 可連線非定向廣播 （ADV_IND） |
| 0001 | 可連線定向廣播 (ADV_DIRECT_IND) |
| 0010 | 不可連線廣播 (ADV_NONCONN_IND) |
| 0011 | 掃描請求 (SCAN_REQ) |
| 0100 | 掃描響應 (SCAN_RSP) |
| 0101 | 連線請求 (CONNECT_REQ) |
| 0110 | 可掃描指示 (ADV_SCAN_IND) |
| 0111-1111 | 保留 (Reserved) |
這裡不展開介紹各個包的型別了，以後的博文中會有詳細介紹
資料通道PDU
資料通道PDU包含16位元的頭部和一個⻓度可變的payload，以及可能還包含一個
MIC(Message Itegrity Check：訊息完整性檢查)，資料通道PDU格式如下圖所示：
其中Header的結構如下圖所示：
Header包括6個部分：
LLID：
2個位元組，表示這個包是LL Data PDU（鏈路層資料包）還是LL Control PDU（鏈路層控制包），它可能的取值如下：
- 00b：保留
- 01b：LL Data PDU（鏈路層資料包）或者是一個Empty PDU（空包）。如果是鏈路層資料包，由於一個過長的L2CAP包會被分片成多個包分別傳送，這個包就是被分片之後的非第一個分片包
- 10b：LL Data PDU（鏈路層資料包），它表示未被分片的完整的資料包，或者是分片之後的第一個分片包。
- 11b：是LL Control PDU（鏈路層控制包）
NESN：
下一個包的序列號
SN：
空中包的序列號
MD：
More Data的意思，由於BLE是低功耗藍芽，本質上採用的是睡眠喚醒機制，處於喚醒狀態時傳送和接收空中包，如果MD欄位設定為1，則表示傳送者後續還有更多的空中包要傳送，以此通知接收者不要進入睡眠狀態，要持續保持資料傳輸；如果該欄位設定為0，則表示傳送者沒有更多的資料要傳送了，可以進入睡眠狀態了。
CRC
CRC是關於PDU部分資料完整性校驗