参考：Nordic:Creating Bluetooth® Low Energy Applications Using nRF51822
GAP（Generic Access Profile）和GATT（Generic Attribute Profile）简介
在蓝牙技术的发展中，GAP和GATT两个协议扮演着关键的角色，为BLE（低功耗蓝牙）设备之间的通信提供了规范和框架。理解这两个协议对于BLE应用程序的开发至关重要。
1. GAP协议（Generic Access Profile）
GAP协议位于BLE协议栈的底层，负责处理设备的访问模式、连接和广播。它定义了设备在蓝牙网络中的角色和行为，包括外围设备（Peripheral）和中心设备（Central）。
1.1 设备角色： GAP给设备定义了两个主要角色：外围设备和中心设备。外围设备是较小或简单的设备，提供数据并连接到中心设备。中心设备更强大，用于连接其他外围设备。
1.2 广播数据： 外围设备通过广播数据向外界宣告自己的存在，包括广播数据和扫描回复数据。广播数据是必需的，用于让其他设备发现其存在，而扫描回复包含额外信息。
1.3 广播的网络拓扑结构： 外设通常通过广播使中心设备发现自己，建立GATT连接进行更多的数据交换。这种方式在不需要连接的情况下广播设备信息，典型应用是iBeacon。
2. GATT协议（Generic Attribute Profile）
GATT协议构建在GAP之上，用于定义BLE设备之间的通信。它使用了ATT（Attribute Protocol）协议，通过服务和特征值进行数据交换。
2.1 GATT连接： GATT连接是建立在GAP协议之上的，是一种独占连接，一个BLE外设同时只能连接一个中心设备。连接建立后，外设停止广播，连接断开后重新开始广播。
2.2 GATT结构： GATT通信建立在Profiles、Services和Characteristics之上。Profile是一组预定义的服务集合，而Service包含多个Characteristics。Characteristic是通信的最小逻辑数据单元，通过UUID唯一标识。
2.2.1 GATT连接的网络拓扑： 一个外设只能连接一个中心设备，而一个中心设备可以连接多个外设。连接建立后，通信是双向的，不同于GAP的单向通信。
2.2.2 GATT通信事务： GATT通信是客户端与服务端的双向关系，通过Characteristic进行数据的读写。连接间隔是连接建议的一个重要参数，影响数据的刷新频率。
2.2.2.1 属性（Attribute） 一个属性包含一个句柄（handle）、一个UUID和一个数值。句柄是属性在GATT表中的索引，对于设备中的每个属性都是唯一的。UUID包含了属性内数据类型的信息，这是理解包含在属性值中的字节的关键信息。在GATT表中可能存在具有相同UUID的多个属性。
2.2.2.2 特征值（Characteristic） 一个特征值至少包括两个属性：特征值声明和保存特征值的属性。通过GATT服务传输的所有数据都必须映射到一组特征值。考虑将数据捆绑在一起，使得每个特征值都是一个独立的、单一实例的数据点是个不错的主意。例如，如果某些数据总是一起变化，将它们收集到一个特征值中通常是有意义的。
2.2.2.3 描述符（Descriptors） 特征值定义中不是特征值的任何属性，在定义中被定义为描述符。描述符是提供有关特征值的更多信息的附加属性，例如特征值的人类可读描述。
然而，有一个特殊的描述符值得特别提及：客户端特征配置描述符（CCCD）。为支持Notify或Indicate属性的任何特征值添加此描述符（请参阅第2.2.5节“空中操作和属性”第10页）。
向CCCD写入'1'启用通知，写入'2'启用指示。写入'0'禁用通知和指示。对于S110 SoftDevice，对设置了Notify或Indicate属性的任何特征值，此描述符会自动添加。
2.2.2.4 服务（Service） 一个服务包括一个或多个特征值，并且是相关特征值的逻辑集合。GATT服务通常包括相关功能的片段，例如特定传感器的读数和设置或人机界面设备的输入和输出。将相关特征值组织成服务既有用又实际，因为它促进了基于逻辑和用例定义的清晰分隔，并有助于在不同应用程序之间实现代码重用。基于GATT的SIG配置文件和服务充分利用了这种方法，建议遵循其用户定义配置文件的策略。
在LED按钮服务中，LED和按钮之间没有关系，它们可以独立更改。因此，将它们作为独立的特征值保持是有意义的，因此我们使用一个特征值表示当前按钮状态，另一个特征值表示当前LED状态。
2.2.2.5 配置文件（Profile） 可以定义一个配置文件来收集一个或多个服务成为一个用例描述。配置文件文档包括关于该特定配置文件所需或可选服务的信息，以及对等方在数据交换期间将如何相互交互的信息。这包括设备在数据交换期间将扮演的GAP和GATT角色。因此，这个文档通常包含关于应该使用什么样的广告和连接间隔，是否需要安全性等信息。
值得注意的是，配置文件在属性表中没有属性。
下面是用BLE调试工具，连接蓝牙设备后获取的信息数据。
总结： GAP和GATT作为蓝牙协议栈中的关键协议，为BLE设备之间的通信提供了标准和框架。GAP主要负责设备的连接、广播和角色定义，而GATT则定义了BLE设备之间的具体通信方式，通过Services和Characteristics实现数据的传输和交换。理解GAP和GATT的关系，有助于开发者更好地设计和实现符合市场需求的稳定产品。
抖动的声音：dilo_Abel