传统蓝牙HCI搜索流程介绍（bluetooth inquiry）
一. 声明
本专栏文章我们会以连载的方式持续更新，本专栏计划更新内容如下：
第一篇:蓝牙综合介绍 ，主要介绍蓝牙的一些概念，产生背景，发展轨迹，市面蓝牙介绍，以及蓝牙开发板介绍。
第二篇:Transport层介绍,主要介绍蓝牙协议栈跟蓝牙芯片之前的硬件传输协议,比如基于UART的H4,H5,BCSP，基于USB的H2等
第三篇:传统蓝牙controller介绍，主要介绍传统蓝牙芯片的介绍，包括射频层（RF），基带层（baseband），链路管理层（LMP）等
第四篇:传统蓝牙host介绍，主要介绍传统蓝牙的协议栈，比如HCI,L2CAP,SDP,RFCOMM,HFP,SPP,HID,AVDTP,AVCTP,A2DP,AVRCP,OBEX,PBAP,MAP等等一系列的协议吧。
第五篇：低功耗蓝牙controller介绍，主要介绍低功耗蓝牙芯片，包括物理层（PHY），链路层（LL）
第六篇：低功耗蓝牙host介绍，低功耗蓝牙协议栈的介绍，包括HCI,L2CAP,ATT,GATT,SM等
第七篇：蓝牙芯片介绍，主要介绍一些蓝牙芯片的初始化流程，基于HCI vendor command的扩展
第八篇：附录，主要介绍以上常用名词的介绍以及一些特殊流程的介绍等。
另外，开发板如下所示，对于想学习蓝牙协议栈的最好人手一套。以便更好的学习蓝牙协议栈，相信我，学完这一套视频你将拥有修改任何协议栈的能力（比如Linux下的bluez，Android下的bluedroid）。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CSDN学院链接（进入选择你想要学习的课程）：https://edu.csdn.net/lecturer/5352?spm=1002.2001.3001.4144
蓝牙交流扣扣群：970324688
Github代码：https://github.com/sj15712795029/bluetooth_stack
入手开发板：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22329603896.18.5aeb41f973iStr&id=622836061708
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
二.搜索command以及产生的event
蓝牙搜索没什么好说的吧，就是搜索周边设备，也叫inquiry,搜索command以及产生的event如下：
整个流程如下：
1）首先协议栈给蓝牙芯片发送搜索command
2）芯片收到搜索命令上报协议栈一个command status的event
3）然后芯片上报协议栈搜索结果
4）最终芯片上报协议栈搜索完成
我们就以上4个步骤来一一分析下每个封包，既巩固我们前面所说的封包格式，又学到协议栈跟芯片的交互流程。
首先我们来说下搜索command,命令格式如下：
参数：
LAP：
其中LAP的有效值在：https://www.bluetooth.com/specifications/assigned-numbers/baseband/
Inquiry_Length：搜索时间
Num_Responses：最多返回的设备个数
注意此部分如果Inquiry_Length跟Num_Responses有一方满足，那么就停止搜索。
搜索命令具体封包如下:
搜索代码实现如下：
err_t hci_inquiry(uint32_t lap, uint8_t inq_len, uint8_t num_resp,err_t (*inq_result)(struct hci_pcb_t *pcb,struct hci_inq_res_t *inqres),err_t (* inq_complete)(struct hci_pcb_t *pcb,uint16_t result))
{struct bt_pbuf_t *p;struct hci_inq_res_t *tmpres;/* Free any previous inquiry result list */while(pcb->ires != NULL){tmpres = pcb->ires;pcb->ires = pcb->ires->next;bt_memp_free(MEMP_HCI_INQ, tmpres);}pcb->inq_complete = inq_complete;pcb->inq_result = inq_result;if((p = bt_pbuf_alloc(BT_TRANSPORT_TYPE, HCI_INQUIRY_PLEN, BT_PBUF_RAM)) == NULL){BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] bt_pbuf_alloc fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return BT_ERR_MEM; /* Could not allocate memory for bt_pbuf_t */}/* Assembling command packet */p = hci_cmd_ass(p, HCI_INQUIRY, HCI_LINK_CONTROL, HCI_INQUIRY_PLEN);/* Assembling cmd prameters */bt_le_store_24((uint8_t *)p->payload,3,lap);((uint8_t *)p->payload)[6] = inq_len;((uint8_t *)p->payload)[7] = num_resp;phybusif_output(p, p->tot_len,PHYBUSIF_PACKET_TYPE_CMD);bt_pbuf_free(p);return BT_ERR_OK;
}
其次，我们来看下command status的event，封包格式如下
参数：
Status:在9.6小节我们以及介绍errcode的值分别代表什么意思
Num_HCI_Command_Packets：
Command_Opcode：用于标示command status是返回哪个cmmand的，此部分应该跟我们HCI command的opcode一样，此部分也就是inquiry command.
Command status封包格式如下：
代码中没有针对此部分做特别处理，基本上算是打印:
case HCI_COMMAND_STATUS:switch(((uint8_t *)p->payload)[0]){case HCI_SUCCESS:BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Command Status\n");break;default:BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Command failed, %s\n", hci_get_error_code(((uint8_t *)p->payload)[0]));bt_pbuf_header(p, -2); /* Adjust payload pointer not to coverNum_HCI_Command_Packets and status parameter */ocf = *((uint16_t *)p->payload) & 0x03FF;ogf = *((uint16_t *)p->payload) >> 10;bt_pbuf_header(p, -2); /* Adjust payload pointer not to cover Command_Opcodeparameter */HCI_EVENT_CMD_COMPLETE(pcb,ogf,ocf,((uint8_t *)p->payload)[0],ret);bt_pbuf_header(p, 4);break;}BT_HCI_TRACE_DEBUG("Num_HCI_Command_Packets: 0x%x\n", ((uint8_t *)p->payload)[1]);pcb->numcmd += ((uint8_t *)p->payload)[1]; /* Add number of completed command packets to thenumber of command packets that the BT modulecan buffer */BT_HCI_TRACE_DEBUG("Command_Opcode: 0x%x 0x%x\n", ((uint8_t *)p->payload)[2], ((uint8_t *)p->payload)[3]);break;然后，我们来看下搜索结果的event，封包格式如下
参数:
Num_Responses:搜索到设备的个数，一般芯片会每次上来一个，然后以多个搜索结果event上来，但是也不排除有一次上来多个搜索结果的event.
BD_ADDR:搜索到的蓝牙地址.
Page_Scan_Repetition_Mode
Reserved：保留参数
Class_Of_Device：设备类型，具体参照：https://www.bluetooth.com/specifications/assigned-numbers/baseband/
Clock_Offset：时钟偏移
注意此部分普通的搜索不会上来remote bluetooth name，需要额外去调用Remote Name Request command去请求，当然EIR除外，后续我们会说明EIR。
普通搜索的结果封包格式如下：
代码处理如下：
case HCI_INQUIRY_RESULT:for(i=0; i<((uint8_t *)p->payload)[0]; i++){resp_offset = i*14;BT_HCI_TRACE_DEBUG("hci_event_input: Inquiry result %d\nBD_ADDR: 0x",i);for(i = 0; i < BD_ADDR_LEN; i++){BT_HCI_TRACE_DEBUG("%x",((uint8_t *)p->payload)[1+resp_offset+i]);}BT_HCI_TRACE_DEBUG("\n");BT_HCI_TRACE_DEBUG("Page_Scan_Rep_Mode: 0x%x\n",((uint8_t *)p->payload)[7+resp_offset]);BT_HCI_TRACE_DEBUG("Class_of_Dev: 0x%x 0x%x 0x%x\n",((uint8_t *)p->payload)[10+resp_offset],((uint8_t *)p->payload)[11+resp_offset], ((uint8_t *)p->payload)[12+resp_offset]);BT_HCI_TRACE_DEBUG("Clock_Offset: 0x%x%x\n",((uint8_t *)p->payload)[13+resp_offset],((uint8_t *)p->payload)[14+resp_offset]);bdaddr = (void *)(((uint8_t *)p->payload)+(1+resp_offset));if((inqres = bt_memp_malloc(MEMP_HCI_INQ)) != NULL){bd_addr_set(&(inqres->bdaddr), bdaddr);inqres->psrm = ((uint8_t *)p->payload)[7+resp_offset];inqres->psm = ((uint8_t *)p->payload)[9+resp_offset];memcpy(inqres->cod, ((uint8_t *)p->payload)+10+resp_offset, 3);inqres->co = *((uint16_t *)(((uint8_t *)p->payload)+13+resp_offset));HCI_REG(&(pcb->ires), inqres);HCI_EVENT_INQ_RESULT(pcb,inqres,ret); /*---通过这个函数回调到APP应用层 */}else{BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] bt_memp_malloc fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);}}break;最后我们来看下搜索完成的event，封包格式如下：
参数：
Status:搜索完成状态
Wireshark封包格式如下：
代码处理如下：
case HCI_INQUIRY_COMPLETE:BT_HCI_TRACE_DEBUG("DEBUG:hci_event_input: Inquiry complete, 0x%x %s\n",((uint8_t *)p->payload)[0], hci_get_error_code(((uint8_t *)p->payload)[0]));HCI_EVENT_INQ_COMPLETE(pcb,((uint8_t *)p->payload)[0],ret);/* 通过这个函数回调到APP应用层 */break;三.取消搜索command以及产生的event
正常取消搜索流程如下：
这里要重点提一下，个人觉得不合理的地方，我觉得取消搜索，也应该来搜索完成的event，这样设计才合理，我手里的芯片是CSR8811，没有上报协议栈搜索完成的消息，我们暂时先以这个流程说明，后续有了其他芯片重点验证下这个case
回到主题，流程如下：
1）发送取消搜索的命令
2）收到command complete with inquiry cancel opcode
我们来整个分析下这两个步骤
步骤1：发送取消搜索命令，取消搜索的命令格式如下，很简单的一个命令，甚至连参数都没有
Wireshark封包格式如下：
代码如下：
err_t hci_cancel_inquiry(void)
{struct bt_pbuf_t *p;struct hci_inq_res_t *tmpres;/* Free any previous inquiry result list */while(pcb->ires != NULL){tmpres = pcb->ires;pcb->ires = pcb->ires->next;bt_memp_free(MEMP_HCI_INQ, tmpres);}if((p = bt_pbuf_alloc(BT_TRANSPORT_TYPE, HCI_CANCEL_INQUIRY_PLEN, BT_PBUF_RAM)) == NULL){BT_HCI_TRACE_ERROR("ERROR:file[%s],function[%s],line[%d] bt_pbuf_alloc fail\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return BT_ERR_MEM; /* Could not allocate memory for bt_pbuf_t */}/* Assembling command packet */p = hci_cmd_ass(p, HCI_INQUIRY_CANCEL, HCI_LINK_CONTROL, HCI_CANCEL_INQUIRY_PLEN);phybusif_output(p, p->tot_len,PHYBUSIF_PACKET_TYPE_CMD);bt_pbuf_free(p);return BT_ERR_OK;
}
步骤2：收到command complete with inquiry cancel opcode，command complete的封包格式如下：
参数：
Num_HCI_Command_Packets：
Command_Opcode:这个opcode就不用介绍了吧，很熟悉啊·
Return_Parameter(s)：返回的参数，要看具体的命令返回什么参数，我们在取消搜索的时候看到返回status的参数，所以此部分应该是status。
直接上Wireshark喽
在代码中我们在event input中监测command complete处理如下
另外，我送个彩蛋，就是我比较好奇他说如果BE/EDR处于搜索状态，那么就取消搜索，但是如果此时我们不在搜索中我们下取消搜索会怎么样呢，以下是我试的结果，贴上来下：
我们会同样受到command complete，但是status结果是command disallowed.
传统蓝牙HCI搜索流程介绍（bluetooth inquiry）相关推荐
- 一篇文章足够你学习蓝牙技术，提供史上最全的蓝牙技术（传统蓝牙/低功耗蓝牙）文章总结，文档下载总结（2020/12/11更新）
本文章目的: 1)给广大蓝牙爱好者提供蓝牙资料下载渠道 2)给广大蓝牙爱好者增加一个蓝牙学习文章导读 我们的蓝牙书以及CSDN蓝牙系列的书籍以及视频有以下计划,大家可以根据兴趣爱好或者工作需要挑选特定 ...
- 低功耗蓝牙搜索广播的实现流流程介绍 /BLE scan flow ----- 蓝牙低功耗协议栈
零. 概述 主要介绍下蓝牙协议栈(bluetooth stack)低功耗蓝牙搜索广播的流程以及协议栈的实现流程,BLE scan flow btsnoop以及流程在资料中的......\STM32_U ...
- BLE广播流程介绍 蓝牙广播 低功耗蓝牙广播的实现流流程介绍 /BLE Advertising flow ----- 蓝牙低功耗协议栈
零. 概述 主要介绍下蓝牙协议栈(bluetooth stack)低功耗蓝牙广播的流程以及协议栈的实现流程,BLE Advertising flow btsnoop以及流程在资料中的......\S ...
- Android O HIDL的使用例子 -- 蓝牙HCI 服务进程
1.1.Treble 计划概览 Android O 引入" Treble" 计划,目标是通过重构 Android OS 的 framework,使 Android 设备制造商能更快 ...
- 传统蓝牙RFCOMM协议（Bluetooth rfcomm）流程介绍
零. 概述 本文章主要讲下蓝牙协议栈RFCOMM协议部分流控介绍 一. 声明 本专栏文章我们会以连载的方式持续更新,本专栏计划更新内容如下: 第一篇:蓝牙综合介绍 ,主要介绍蓝牙的一些概念,产生背景, ...
- ESP32 VHCI架构传统蓝牙设置scan mode，让设备能被搜索到
零. 声明 本专栏文章我们会以连载的方式持续更新,本专栏计划更新内容如下: 第一篇:ESP-IDF基本介绍,主要会涉及模组,芯片,开发板的介绍,环境搭建,程序编译下载,启动流程等一些基本的操作,让你对 ...
- 蓝牙协议栈模组在linux ubuntu 跑蓝牙协议栈 --传统蓝牙搜索演示以及实现原理
零. 概述 主要介绍下用Linux ubuntu虚拟机外接我们的蓝牙扩展版跑蓝牙协议栈的初始化以及搜索演示 一. 声明 本专栏文章我们会以连载的方式持续更新,本专栏计划更新内容如下: 第一篇:蓝牙综合 ...
- 蓝牙协议栈开发板 STM32F1 跑蓝牙协议栈 --传统蓝牙搜索演示以及实现原理
零. 概述 主要介绍下蓝牙协议栈开发板跑传统蓝牙搜索AT指令以及上位机操作步骤,以及原理 一. 声明 本专栏文章我们会以连载的方式持续更新,本专栏计划更新内容如下: 第一篇:蓝牙综合介绍 ,主要介绍蓝 ...
- 蓝牙HCI command/event/acl/sco格式介绍
一. 声明 本专栏文章我们会以连载的方式持续更新,本专栏计划更新内容如下: 第一篇:蓝牙综合介绍 ,主要介绍蓝牙的一些概念,产生背景,发展轨迹,市面蓝牙介绍,以及蓝牙开发板介绍. 第二篇:Transp ...
- android 传统蓝牙Bluetooth联通性
Android平台包含了对蓝牙网络协议栈的支持,它允许一个蓝牙设备跟其他的蓝牙设备进行无线的数据交换.应用程序通过Android蓝牙API提供访问蓝牙的功能.这些API会把应用程序无线连接到其他的蓝牙 ...
最新文章
- Java设计模式圣经连载（05）－代理模式
- python怎么读是啥意思-请问在python中**是啥什么意思？
- JavaScript实现完整的ComplexNumber复数类（附完整源码）
- CMOS图像传感器——高动态范围
- SQL Server 数据库部分常用语句小结
- Spring的核心模块解析
- [渝粤教育] 广东-国家-开放大学 21秋期末考试服务标准化10011k1
- windows搭建SFTP服务器
- RTTI、dynamic_cast、typeid、虚函数表
- Java数据结构（1）---顺序表
- yum使用总结（转）
- QT运行时加载UI文件
- 解决Ubuntu显卡驱动的问题
- Unity2020打包ARCore项目apk
- 黑龙江大学自考，助学专业软件工程（本科）招生简章
- wps怎么自动生成目录？2分钟完成
- 利用QQ游戏破解QQ密码
- PHP中smart原则,目标smart原则 “smart原则”什么意思？
- 撩妹奇招——修改Excel单元格默认格式
- java 年轻代算法_java内存模型 年轻代/年老代 持久区,jvm中的年轻代 老年代 持久代 gc...