如何使用HCI log調(diào)試經(jīng)典藍牙？

泰凌TLSR9系列芯片支持經(jīng)典藍牙和低功耗藍牙5.3 各項核心規(guī)范，目前開發(fā)者可以基于泰凌提供的協(xié)議棧和參考設(shè)計，開發(fā)各種音頻相關(guān)產(chǎn)品，其中包括：雙模低延時TWS耳機、雙模低延時頭戴式耳機，雙模藍牙音響，雙模藍牙手表和穿戴類產(chǎn)品等。本文以泰凌雙模低延時頭戴式耳機為例，介紹開發(fā)產(chǎn)品時如何抓取、過濾、分析經(jīng)典藍牙相關(guān)Profile（以SPP為例），其他Profile也可通過類似分析SPP的方法進行分析。

在調(diào)試開發(fā)經(jīng)典藍牙相關(guān)產(chǎn)品的時候，往往需要分析Profile流程是否正確，發(fā)出的數(shù)據(jù)包格式是否正常。而市面上抓取BR/EDR數(shù)據(jù)的儀器往往比較昂貴，不像LE可以使用普通的Sniffer抓取。此時我們可以通過BT master 設(shè)備成生的HCI log 調(diào)試經(jīng)典藍牙。

1抓取HCI log

不同系統(tǒng)獲取HCI log的方式有差異，手機可直接在調(diào)試模式下生成。本文主要介紹在Windows 環(huán)境下通過USB 藍牙適配器抓取HCI log的方法。建議使用外部USB 藍牙適配器，在禁用主板上的藍牙適配器后，再使用Wire shark抓取外部的USB 藍牙適配器。

為方便演示，我們在編譯雙模低延時Headset工程前（以下統(tǒng)稱Headset），需要先使能 MY_BT_SPP_ENABLE，再將SPP的Service class ID設(shè)置為 0x1101（修改為圖1所示即可）。

（圖1）

修改完成后，將生成好的固件燒錄到EVB（C1T213A20_V1.3），再進行如下動作：

1、打開Wire shark，將USBPcap1 設(shè)置為“Capture from newly connected device”；

2、插上USB 藍牙適配器；

*注意：這兩步很關(guān)鍵，否則可能抓取的數(shù)據(jù)無法解析，或者解析不完整。

執(zhí)行完如上兩步，可以看到藍牙適配器已枚舉完成（圖2）。

（圖2）

此時我們再雙擊 EVB上的SW5讓Headset成為可發(fā)現(xiàn)狀態(tài)，在藍牙的搜索界面中，可以發(fā)現(xiàn)一個“Game Headset”的耳機設(shè)備。 連接完成后就可以在藍牙設(shè)置中看到 Game Headset “Telink Serial_Port Service”（如圖3）。

（圖3）

在連接上設(shè)備，枚舉到SPP串口后，可使用串口助手進行數(shù)據(jù)收發(fā)包。 對應(yīng)的串口號為上（圖3）所示COM8。

在進行音頻播放、錄音等一系列操作后，可以通過Wire shark 獲取到完整的HCI log。 在正常使用時，一般是直接導(dǎo)出手機中的HCI log，此處僅為演示方便。

2過濾HCI log

抓取到HCI log后，使用Wire shark查找對應(yīng)Profile的日志，我們可以用到Wire shark的過濾器過濾Profile。 常用的過濾關(guān)鍵字有 bta2dp、btatt、btavctp、btavdtp、btavrcp、bthfp、btsdp、btspp 等。

以HFP為例，當(dāng)需要查看HFP中AG與HF的AT命令流程，可以通過 “bthfp” 過濾。 如下（圖4）所示，在過濾器中輸入“bthfp”再回車，即可顯示“HFP”相關(guān)的所有數(shù)據(jù)包。

（圖4）

由于HFP都是基于rfcomm的，如果我們也同時希望查看rfcomm 協(xié)議，只需要在過濾器里面將 HFP與rfcomm通過 “||” 連接即可。 更詳細的使用方法可查看Wire shark的過濾器官方文檔說明。

3分析HCI 數(shù)據(jù)包

Wire shark中所抓取的HCI CMD 、EVENT、 ACL、Synchronous 、ISO 等，都在 Core spec上有具體的規(guī)范（詳可參考BLUETOOTH CORE SPECIFICATION Version 5.2 | Vol 4, Part E ），以其中一條為例，如（圖5）所示：

（圖5）

可以看到這是一包HCI ACL包，通過Core spec中描述的可知HCI數(shù)據(jù)包的前4個字節(jié)為ACL data packet的相關(guān)參數(shù)（圖6）。

（圖6）

而ACL packet Data部分的內(nèi)容為L2CAP數(shù)據(jù)包，通過 DATA packet format（如圖7）（BLUETOOTH CORE SPECIFICATION Version 5.2 | Vol 3, Part A page 1034 ） 可知HCI ACL data部分前兩個字節(jié)為Length，后兩個字節(jié)為Channel ID。Channel ID是在L2CAP Connect時分配的，可以看到Wire shark已提示這是建立的PSM為RFCOMM的L2CAP。而基于L2CAP的上層協(xié)議，Wire shark此時也已經(jīng)解析完整了。

（圖7）

關(guān)于Core spec、Profile、Protocol相關(guān)的更多內(nèi)容可以通過如下鏈接獲取到相關(guān)文檔。

4使用HCI log 調(diào)試SPP

對于SPP的調(diào)試，可以通過如下方式進行：

1、在電腦連接上Headset后，通過（圖3）得知SPP的串口號是 “COM8”；

2、使用串口工具打開“COM8”，波特率可以選擇 1000000或115200；

3、使用串口工具發(fā)送幾次“Telink SPP HCI debug Demorn”；

同時，我們也可以在TDB調(diào)試日志里面看到Headset收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容為：

這里的16進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼后就是如上字符串。

4、抓取完HCI數(shù)據(jù)包后，通過 btrfcomm.channel == x 來過濾SPP包。這里的x是我們SPP的rfcomm channel，通過SDK代碼“#define SPP_CFG_SERVER_CHANNEL 0x04”得知 channel為4;

5、過濾后得到的數(shù)據(jù)如下（圖8）所示：

（圖8）

綜上，在對規(guī)范性文檔有一定了解的基礎(chǔ)上，配合HCI log，可以協(xié)助我們進行藍牙協(xié)議相關(guān)的開發(fā)工作。 最為簡單的就是流程對比，如果通過流程對比無果，再利用規(guī)范文檔對流程進行正確性判斷。 如何使用HCI log調(diào)試經(jīng)典藍牙的方法就講到這里，歡迎大家評論指正！