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）。

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CSDN学院链接（进入选择你想要学习的课程）：undefined

蓝牙交流扣扣群：970324688

Github代码：undefined

入手开发板：undefined

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二. 前言

首先在介绍以下内容之前，我们先来介绍下我们的CSDN课程，以下介绍内容都会在 CSDN课程 手把手教你蓝牙协议栈入门（点击我）中第二小节介绍。

三. Transport H4介绍

1. 概念介绍

整个Transport在蓝牙架构中的位置如下图红框位置：

蓝牙Transport就是蓝牙的硬件发送协议，硬件的传输介质有：UART/USB/SDIO，那么Transport就是在特定的硬件传输介质上增加了一些协议，比如我们本节将的H4就是在UART上增加了一个小协议，H4算是最简单的一个协议，只是在数据前面加一个Type，了解过蓝牙HCI的一般都会知道蓝牙协议栈（Host）跟芯片（Controller）一般是通过HCI数据来沟通，那么H4就是在HCI数据前面加上一个TYPE。一共有5中type,如下：

1）HCI COMMAND:由蓝牙协议栈发送给芯片的命令

2）HCI EVENT:由蓝牙芯片上报给蓝牙协议栈的事件

3）HCI ACL:蓝牙协议栈跟蓝牙芯片双向交互的普通数据

4）HCI SCO:蓝牙芯片跟蓝牙协议栈双向交互的通话/语音识别等音频数据

5）HCI ISO（这部分是在core5.2才添加）:用于发送LE audio

在Core文档截图如下：

交互数据格式为：

所以我们看下代码在这部分的实现：

1）通过宏配置协议栈的TRANSPORT type，可以看到以下代码是配置的H4

/** BT_PBUF_TRANSPORT_H2 = 0x01,BT_PBUF_TRANSPORT_H4 = 0x02,BT_PBUF_TRANSPORT_H5 = 0x03,BT_PBUF_TRANSPORT_BCSP = 0x04,*/

#define BT_TRANSPORT_TYPE 0x02

2）举例说明HCI reset发送（HCI raw data为0x03 0x0c 0x00）

err_t hci_reset(void)
{
struct bt_pbuf_t *p;

/* 申请Transport的buffer，比HCI数据多了一个byte */
if((p = bt_pbuf_alloc(BT_TRANSPORT_TYPE, HCI_RESET_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;
}

/* Assembling command packet */
p = hci_cmd_ass(p, HCI_RESET, HCI_HOST_C_N_BB, HCI_RESET_PLEN);
pcb->timer = utimer_create(HCI_RESET_TIMEOUT, hci_reset_timeout, 0);
/* Assembling cmd prameters */

/* 发送HCI raw data在底层处理增加了1个byte */
phybusif_output(p, p->tot_len,PHYBUSIF_PACKET_TYPE_CMD);
bt_pbuf_free(p);

return BT_ERR_OK;
}

3）到了Transport的处理

1. void phybusif_output(struct bt_pbuf_t *p, uint16_t len,uint8_t packet_type)
{
/* 后退1个byte */
bt_pbuf_header(p, 1);

/* 填写上type */
((uint8_t *)p->payload)[0] = packet_type;


uint8_t *tx_buffer = bt_get_tx_buffer();
bt_pbuf_copy_partial(p, tx_buffer, p->tot_len, 0);

BT_TRANSPORT_TRACE_DEBUG("BT TX LEN:%d\n",p->tot_len);
bt_hex_dump(tx_buffer,p->tot_len);

/* 通过UART发送出去 */
uart_bt_send(tx_buffer,p->tot_len);
}
   
    

2. 硬件要求

UART硬件配置要求总结：

1）数据位8bit

2）无奇偶校验

3）停止位1bit

4）需要有硬件流控

所以MCU跟蓝牙芯片的接线需要：

我们来看下代码的实现：

1）在STM32的UART初始化(只贴出关键位置)

/******************************************************************************
* func name : hw_uart_bt_init
* para : baud_rate(IN) --> Baud rate of uart1
* return : hw_uart_bt_init result
* description : Initialization of USART2.PA0->CTS PA1->RTS PA2->TX PA3->RX
******************************************************************************/
uint8_t hw_uart_bt_init(uint32_t baud_rate,uint8_t reconfig)
{
.............
/* Data format :1:8:1, no parity check, hardware flow control */
USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud_rate;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
.........
return BT_ERR_OK;
}

2）在Linux的UART初始化(只贴出关键位置)

1. uint8_t hw_uart_bt_init(uint32_t baud_rate,uint8_t reconfig)
{
......

// 8N1
toptions.c_cflag &= ~CSTOPB;
toptions.c_cflag |= CS8;

toptions.c_cflag |= CREAD | CLOCAL | CRTSCTS;
toptions.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
toptions.c_cflag &= ~PARENB;

toptions.c_cc[VMIN] = 1;
toptions.c_cc[VTIME] = 0;

.......

return BT_ERR_OK;

}
   
    

3. 纠错

如果主机或主机控制器在 RS232 通信上失去同步,则需要复位。失去同步意味着已检测到错误的 HCI 分组指示器,或 HCI 分组的长度域超出范围。如果在主机到主机控制器的通信中丢失 UART 同步，那么主机控制器将发送硬件故障（HCI hardware error）事件，以将同步错误告诉主机。主机控制器将需要从主机接收一个HCI_RESET 指令以执行复位。主机控制器也将在从主机到主机控制器的字节流中使用 HCI-RESET 指令，以实现重新同步。

如果在从主机控制器到主机的通信中失去 UART 同步，主机将发送 HCL_RESET指令以复位主机控制器。主机也将通过在从主机控制器到主机的字节流中查找HCI_Reset 指令的 HCL 指令完成事件,进行重新同步