BLE（低功耗蓝牙）的 PHY（物理层）帧结构根据传输模式（广播、数据）和 PHY 类型（1M、2M、Coded PHY）有所差异，但基本框架一致。以下是 BLE PHY 帧的通用结构及各部分含义：

一、BLE PHY 帧的基本结构

BLE PHY 帧由 4 个核心部分组成，从发送到接收的顺序为：
前导码（Preamble）→ 接入地址（Access Address）→ PDU（协议数据单元）→ CRC（循环冗余校验）

字段	长度（比特）	作用
前导码	8（1M/2M PHY）或 16（Coded PHY）	用于接收端同步（频率、时钟），区分帧类型。
接入地址	32	标识帧的归属（广播、连接、特定设备），用于帧同步和设备识别。
PDU	可变（最长 255 字节，即 2040 比特）	包含实际数据（广播信息、用户数据等），分广播 PDU 和数据 PDU。
CRC	24	用于检测传输错误，接收端通过 CRC 校验判断帧是否有效。

二、各字段详解

1. 前导码（Preamble）

长度：
- 1M PHY 和 2M PHY：8 比特
- Coded PHY（S=2 或 S=8 编码）：16 比特（因编码扩展，实际传输时对应 32 或 128 符号）
内容：
- 广播帧：前导码为0xAA（10101010），用于所有设备识别广播信号。
- 连接帧：前导码由接入地址的最低位（LSB）决定，若接入地址 LSB 为 0，则前导码为0x00（00000000）；若为 1，则为0xFF（11111111）。
作用：帮助接收端快速实现频率同步和符号定时同步。

2. 接入地址（Access Address）

长度：32 比特，无符号整数。
类型与含义：
- 广播接入地址：固定为0x8E89BED6，所有广播帧（如 ADV_IND、SCAN_REQ）均使用此地址，用于标识广播信道的帧。
- 连接接入地址：每个连接唯一，由主设备在建立连接时随机生成（32 比特），仅主从设备知晓，用于区分不同连接的帧，增强安全性。
- 定向接入地址：用于定向广播（如 ADV_DIRECT_IND），由目标设备的 BD_ADDR（MAC 地址）生成，确保仅目标设备响应。
作用：帧同步（接收端通过匹配接入地址确认帧的开始）和设备 / 连接识别。

3. PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）

长度：可变，由 1 字节的 “长度字段”（Length）决定，最长 255 字节（即 2040 比特）。
结构：
- PDU 头（Header）：2 字节（16 比特），包含类型（Type）、预留位（RFU）、长度（Length）等控制信息。
- PDU 载荷（Payload）：0~255 字节，具体内容取决于帧类型：
  - 广播 PDU（如 ADV_IND）：包含设备名称、UUID、广播数据等。
  - 数据 PDU（如 ATT、GATT 消息）：包含用户数据或控制指令。
编码：在 Coded PHY 中，PDU 会经过卷积编码（S=2 或 S=8）扩展符号长度，提升抗干扰能力。

4. CRC（Cyclic Redundancy Check）

长度：24 比特。
生成方式：基于接入地址和 PDU 内容，通过多项式0x00065B（蓝牙规范定义）计算得出。
作用：接收端对接收的接入地址 + PDU 重新计算 CRC，与发送端的 CRC 比对，若不一致则判定帧错误并丢弃。

三、不同 PHY 类型的帧结构差异

PHY 类型	前导码长度	PDU 编码方式	传输速率	适用场景
1M PHY	8 比特	无编码（1:1 映射）	1Mbps	通用低功耗场景（如智能手环）
2M PHY	8 比特	无编码（1:1 映射）	2Mbps	高速短距离传输（如耳机）
Coded PHY	16 比特	S=2（500kbps）或 S=8（125kbps）	500kbps/125kbps	远距离 / 强干扰场景（如传感器）

总结

BLE PHY 帧结构通过 “前导码 - 接入地址 - PDU-CRC” 的分层设计，实现了高效的同步、识别、数据传输和错误检测。不同 PHY 类型通过调整前导码长度和编码方式，平衡了传输速率、距离和抗干扰能力，适配多样化的低功耗蓝牙应用场景。具体细节可参考蓝牙核心规范（Core Specification）中 “PHY Layer” 章节。