HCI数据格式与蓝牙初始化流程

admin 2023年1月8日02:09:00IoT评论6 views2366字阅读7分53秒阅读模式

HCI 是 Host Controller Interface 的缩写,是Host和Controller之间的桥梁,在蓝牙 Core Specification 5.3 的 vol4

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HCI Command packet

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HCI Command 是蓝牙协议栈发送个蓝牙芯片的命令,有两个字节的 Opcode,其中 OCF 占 10bit,OGF 占 6bit,一个字节的参数长度,剩下的是参数,因为参数长度用一个字节表示所以后面参数最大有 255 个,整个 Command 的长度最大就是 258
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每一个命令去执行都有自己的 Opcode,这个 Opcode 是唯一的,OGF 是一个组,OCF 是组中的一个,在 HCI COMMANDS AND EVENTS 这个目录下面,每一个小标题都有一个 OGF,里面每个 command 都有自己的 OCF(另外还有个 0x3F 是给厂商预留能自己定义的)
比如截图这里 LINK CONTROL 的 OGF 是 0x01,还有个 OCF 是 0x0001 的 Inquiry,他俩组合起来的 opcode 表示 HCI_Inquiry,其他的 command 道理是一样的
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接下来随便打开一个 hci log,看一下 hci_reset,wireshark 已经帮我们解析出来了,OGF 和 OCF 都是 3,并且他们是咋拼起来的也很清楚了,OGF 左移两位,然后和 OCF 拼起来
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按照 OGF 和 OCF 去找也能在核心规范里面找到
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再找一个带参数的,看一下格式
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根据 OGF 和 OCF 在定位核心规范中定位
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一共有两个参数,一个是 BD_ADDR(蓝牙地址),长度是 6 字节,一个是 Role(角色) 长度是 1 字节

HCI Event packet

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HCI Event 是蓝牙芯片上报给蓝牙协议栈的事件,相比 command,event 的数据格式比较简单,直接用 event code 来定位 event
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比如 HCI_Command_Status 的 event code 是 0xf
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SIG标准初始化流程

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接下来通过一个 HCI 日志看一下标准的蓝牙初始化流程
首先下达一个 HCI Reset,相当于芯片的软复位,OGF 是 0x03,OCF 也是 0x0003,他没有参数
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芯片会回复一个 Command Complete,他的 event code 是 0x0e,还有三个参数,Num_HCI_Command_Packets,1byte,对应 Number of Allowed Command Packets 表示可以发送数据包的数量
Command Opcode 就是 command 的 opcode,Return_Parameters 对应 Status: Success (0x00) 表示状态
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Read Local Version Information 读取芯片版本,对应的 OGF 是 0x04,OCF 是 0x01,他返回的参数就比较多了
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主要是返回了蓝牙芯片的版本信息
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这些版本对应的编号在:
https://www.bluetooth.com/specifications/assigned-numbers/ 
第七页中有定义,HCI Version 就是蓝牙协议的版本
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Read Buffer Size,读取缓冲区大小 OGF 是 0x04,OCF 是 0x05,没有参数,缓冲区大小是流控用到的
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Read BD ADDR 获取蓝牙地址,OGF 是 0x04,OCF 是 0x09,返回一个状态和一个蓝牙地址
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Write Class of Device 设置 Class of Device,OGF 是 0x03,OCF 是 0x024 用来标识设备类型,手机配对蓝牙设备的时候前面的耳机、键盘图标类型就是靠 cod 来标识的,详细见:
https://blog.csdn.net/XiaoXiaoPengBo/article/details/108366776
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Write Local Name设置蓝牙设备的名字,OGF是0x03,OCF是0x013,有一个参数是设备的名字
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Write Page Timeout 作用是给 controller 设置一个超时时间,当 controller 超过了这个时间还连接不上对端设备就给 host 上报
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Set Event Mask 是 host 告诉 controller 想要接受哪些事件,不想接受哪些事件,controller 就只会上报 host 想接收的的事件
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Write Simple Pairing Mode 是设置 SSP 配对方式,如果 Simple Pairing Mode 是 disable 的话就是 PINCODE 方式,需要手动输入配对码;如果双方都是 Simple Pairing Mode enable 的话,会以弹出一个小窗口展示配对码,点击配对的形式
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Write Inquiry Mode 设置搜索模式有三种搜索模式

第一种模式每个设备只上报一次标准信息,有蓝牙地址、cod 等,不管信号强度咋变,只上报一次


第二种模式会在标准的蓝牙信息前提再带上信号强度 RSSI,会重复上报


第三种模式会带 EIR 会带蓝牙名称、支持的 UUID 以及自定义的信息,会重复上报

这个数据包就是告诉告诉芯片要第三种模式,对端支持的信息都要拿到 Inquiry Result with RSSI format or Extended Inquiry Result format
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Write Scan Enable 设置 scan 模式,有两种模式,一个是 Inquiry Scan 一种是 Page Scan,只有开启了 Inquiry Scan 才能被搜索到,只有开启了 Page Scan 才能被连接,这里全部开启了,即可以被搜索和连接
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Write LE Host Supported 这一步相当于是使能 LE
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Write LE Host Supported 设置 EIR 信息,这个东西之后具体学习
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初始化到这里就算是结束了,再往下就是对端设备的连接请求了
如果只是想要被搜索到,一个 HCI Reset、一个 Write Local Name、一个 Scan Enable 就足够了

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原文始发于微信公众号(陈冠男的游戏人生):HCI数据格式与蓝牙初始化流程

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