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【BLE基础知识】--Slave latency设置流程及空中包解析

news 2025/7/7 16:00:29

1、Slave latency基本概念

当BLE从设备对耗电量要求较高时，若需要节省耗电量，则可以通过设置Slave Latency参数来减少BLE从设备的耗电。

Slave Latency：允许Slave（从设备）在没有数据要发的情况下，跳过一定数目的连接事件，在这些连接事件中不必回复Master（主设备）的包。

Slave在这些跳过的期间，RX功能也不会开启（实测NXP KW38芯片），即不会收到Master的蓝牙数据帧。故Slave在这些跳过的期间，既不接收，也不发送，就能更加省电。

举例：

当Slave latency=0时，主设备每次发送数据，从设备都会响应，具体如下图：

当Slave latency=3时，表示主设备发送4次数据，从设备响应1次。具体如下图：

蓝牙5.1协议栈中规定Slave latency参数的取值范围是0x0000 ~ 0x01F3（即0 ~ 499），具体如下表第三个参数：

标准除了要求Slave latency的取值范围为0 ~ 499外，另外还要求Slave latency的取值范围为：

0 ~ ((connSupervisionTimeout / (connIntervalMax*2)) -1).

反之，connSupervisionTimeout要大于2 * Interval_Max * (Latency + 1)。

蓝牙5.1协议栈标准里有一句话，如下：

The connection slave latency used before the instant is known as connSlaveLatencyOLD.

The connection slave latency contained in the LL_CONNECTION_UPDATE_IND PDU and used at the instant and after, is known as connSlaveLatencyNEW.

从这句话可知， slave latency 生效的时刻是通过LL_CONNECTION_UPDATE_IND PDU的intstant参数来约定的。即在约定的Instant（EventCount）时刻及之后，采用新的Slave latency。

2、通信过程中，Slave latency切换流程

2.1 整体流程

根据蓝牙协议5.1.7章节Connection Parameters Request procedure流程，可进行蓝牙相关连接参数的更新，主要包含connInterval, connSlaveLatency and connSupervisionTimeout等几个参数的设置。通过LL_CONNECTION_PARAM_REQ、LL_CONNECTION_PARAM_RSP、LL_CONNECTION_UPDATE_IND等PDU进行参数设置。

大体流程为：

2.2 实际数据解析

整体流程结合数据流解析如下图：

2.2.1 步骤2

上图步骤2，Master通过LL_CONNECTION_PARAM_REQ请求Slave更改Slave latency为3（同时包含connInterval, connSupervisionTimeout等参数），具体数据流截图如下：

2.2.2 步骤3

上图步骤3，Slave通过LL_CONNECTION_PARAM_RSP响应Master，返回的参数与LL_CONNECTION_PARAM_REQ命令相同，Slave latency为3（同时包含connInterval, connSupervisionTimeout等参数）。具体数据流截图如下：

2.2.3 步骤4

上图步骤4，Master通过LL_CONNECTION_UPDATE_IND请求Slave表示双方已完成Slave latency的设置协商，并通过该PUD中的Instant参数，约定在某个EventCount之后，开始生效新的Slave latency。具体数据流截图如下：

2.2.4 步骤5-10

等待新的slave latency生效，在这期间按照旧的slave latency进行通信。

2.2.5 步骤11

在步骤4中，通过Instant参数，约定在该EventCount（如上图示例的9612）之后，开始生效新的Slave latency。实际测试发现，在此EventCount的通信交互中，Slave一定会响应。

2.2.6 步骤12及之后

新的Slave latency=3生效，从设备4 次响应1次主设备的请求，以达到节电的效果。

3、总结

1) Slave Latency：允许Slave（从设备）在没有数据要发的情况下，跳过一定数目的连接事件，在这些连接事件中不必回复Master（主设备）的包。假设Slave latency为3，则表示主设备发送4次请求，从设备才响应1次。

2) 但若从设备本身有数据要立即发送，则可以搭载在最近的连接事件中发送，无需等到Slave latency到达才发送。

3) 通过LL_CONNECTION_PARAM_REQ、LL_CONNECTION_PARAM_RSP、LL_CONNECTION_UPDATE_IND等PDU来进行参数Slave latency设置。

4) 上面命令中，同时进行connInterval, connSlaveLatency and connSupervisionTimeout等三个参数的设置。

5) 大体设置流程如下图：