bluetooth系统分析与开发

Android 蓝牙系统分析与开发

安卓蓝牙使用的是 Bluez 协议栈，整个 android 蓝牙系统包括三大部分：

1. 驱动部分:在 kernel/driver/bluetooth 目录，主要包括电源管理和蓝牙休眠部分

在 kernel/driver/tty 目录还有蓝牙的 uart 或 usb 驱动

2. Bluez 协议栈部分：包含的内容很复杂，有基本协议栈，如 hci/l2cap/rfcomm/

等，还有 a2dp/obex 等 profile，代码分布在许多位置；

3. 蓝牙应用部分，主要是蓝牙设置界面等等。

以下是我从网上转过来的一些内容：

前言：随着嵌入式系统的飞速发展，很多嵌入式平台上需要 Bluetooth 设备和应

用。但在 Linux 下如何对

Bluetooth 编程，一直没有一份很好的中文文档。Sam 结合自己的工作，一步一

步将一些有用的东西记录下来

，希望对其它 Linux 下 Bluetooth 编程的朋友有点帮助。

一：Bluetooth 基本概念：

Bluetooth 是爱立信、诺基亚、东芝、IBM 和 Intel 5 家公司在 1998 年联合推出

的一项无线网络技术。其宗旨

是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。在行业协会筹备阶段,需要一

个极具有表现力的名字来命

的开发，IBM 和东芝负责笔记

本电脑接口规格的开发。

蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准，它将各种通信设备、计算机及其终端

设备、各种数字数据系统、

甚至家用电器采用无线方式联接起来。它的传输距离为 10cm～10m，如果增加功

率或是加上某些外设便可达

到 100m 的传输距离。它采用 2.4GHz ISM 频段和调频、跳频技术，使用权向纠错

编码、ARQ、TDD 和基带协议。

TDMA 每时隙为 0.625μs，基带符合速率为 1Mb/s。蓝牙支持 64kb/s 实时语音传

输和数据传输，语音编码为

层硬件部分包括无线跳频（

RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过 2.4GHz 无需授权的 ISM

频段的微波，实现数据位流的

过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条

件。基带负责跳频以及蓝牙

数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。

关于 bluetooth 协议栈，接下来再谈。

当前已经实现的 Bluetooth 栈有以下各种：

1. Widcomm: 第一个 windows 上的协议栈，由 Widcomm 公司开发，也就是现在的

Broadcom.

3. Toshiba stack: 它也是基于 Windows 的，不支持第三方开发，但它把协议栈

asus 等，我的本本上就是 Toshiba 的）。它支持的 Profile 有： SPP, DUN, FAX,

HCRP, PAN, BIP, HSP, HFP , A2DP, AVRCP, GAVDP）

4. BlueSoleil: 著名的 IVT 公司的产品．该产品可以用于桌面和嵌入式，他也

支持第三方开发，DUN, FAX,

HFP, HSP, LAP, OBEX, OPP, PAN SPP, AV, BIP, FTP, GAP, HID, SDAP, and SYNC。

6. Affix: NOKIA 公司的协议栈，在 Symbian 系统上运行.

7. BlueDragon：东软公司产品，好像 2002 年 6 月就通过了蓝牙的认证，支持的

、AVCTP、AVRCP-Controller、AVRCP-Target、Headset-AG、Headset-HS、OPP-Client、

OPP-Server、CT-GW

、CT-Term、Intercom、FT-Server、FT-Client、GAP、SDAP、Serial-DevA、AVDTP、

GAVDP、A2DP-Source、

A2DP-Sink.

8. BlueMagic：美国 Open Interface 公司 for portable embedded divce 的协

议栈，iphone(apple)，nav-

u(sony)等很多电子产品都用该商业的协议栈，BlueMagic 3.0 是第一个通过

bluetooth 协议栈 1.1 认证的协

议栈，那么我现在就在用它，那么该栈用起来简单，API 清晰明了。实现了的

profile

ion,SyncML,Telephony,XML.

9. BCHS-Bluecore Host Software: 蓝牙芯片 CSR 的协议栈，同时他也提供了一

些上层应用的 Profile 的库，

当然了它也是为嵌入式产品了，支持的 Profile 有：

10. Windows CE：微软给 Windows CE 开发的协议栈，但是 windows ce 本身也支

持其它的协议栈

11. BlueLet：IVT 公司 for embedded product 的清量级协议栈。

和基本 socket 的实现。他就职

于 Qualcomm(高通)。Marcel Holtmann 开发层的协议和应用，包括：BNEP, CMTP

等。当然，这些中也有 Maxim

Krasnyansky 的参预。有部分代码由 Nokia 提供的。

Bluez 是如何实现 Bluetooth 协议栈的呢？ 它分 2 部分实现：

1.Kernel 层实现：

中就已经实现了。（例如

broadcom 的芯片中，底层硬件协议已经包含于芯片之中了）。软件级别的协议

实现，从 HCI 这一层起就可以

domain 必须是：

PF_BLUETOOTH ）。这也意味着，地址类型需要使用 Bluetooth 所定义的。

其实很简单，就是在 net_families(网络协议列表)中添加了 PF_BLUETOOTH 这一

项。如果对 Linux Kernel 有了

解的话，就知道这个注册动作一定在 Bluetooth init 部分作的。

PF_BLUETOOTH 协议中。

虽然 Kernel 层已经将 Bluetooth 协议栈完全实现了，但如果要使用起来，还是

非常不方便的。毕竟应用程序

与 kernel 最方便的交流通道就是 ioctl().这非常不直观。于是，BlueZ 又提供

了一套 API,这个 API 帮助开发者

方便的与 Kernel 层协议打交道。当然，这些 API 底层的实现其就是是 ioctl.

BlueZ 的时间，基本就是这样了。下面咱们具体研究如何使用 BlueZ 所提供的这

套 API。

实战 Linux Bluetooth 编程（三） HCI 层编程

1. HCI 层协议概述：

HCI 提供一套统一的方法来访问 Bluetooth 底层。如图所示：

从图上可以看出，Host Controller Interface(HCI) 就是用来沟通 Host 和

Module。Host 通常就是 PC，

Module 则是以各种物理连接形式（USB,serial,pc-card 等）连接到 PC 上的

bluetooth Dongle。

在 Host 这一端：application,SDP,L2cap 等协议都是软件形式提出的（Bluez

中是以 kernel 层程序)。在

Module 这一端：Link Manager, BB, 等协议都是硬件中 firmware 提供的。