蓝牙 - HCI介绍

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蓝牙里面的HCI是啥？

如上图，HCI就是HOST和Controller之间的通道。用来桥接Host和Controller Devices。

HCI是一个标准的蓝牙用的接口，用来Host发给Controller命令，HOST从controller接收events，和HOST发给Controller数据，和从HOST从Controller接收数据。

HOST就是指我们的主控芯片，Microcontroller/ MCU / μCON / MPU等，比如我正在使用的是iMX6ULL芯片。

Controller就是蓝牙芯片了，比如我比较熟悉的TI的CC2564芯片。

那这两个芯片之间用什么方式通信呢？

用的是串行通讯，主要有两种，一种是UART，另一种是USB。

这个是根据厂商实现的蓝牙芯片和所使用的协议栈共同决定的。

我们一般以UART为主要使用方式，更方便我们通过外部UART串口工具来抓取HCI通信数据或发送HCI命令给蓝牙芯片。

蓝牙5.0规范里HCI的介绍

我们网上搜索蓝牙5.0协议，下载bluetooth-Core_v5.0.pdf，以5.0为例，还有比5.0更高版本的蓝牙spec。

蓝牙协议内容很多，打开后发现里面分了8卷，从Volume 0 ~ Volu

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noble 库在 Windows 上需要编译本地模块 bluetooth-hci-socket
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<think> 我们正在讨论的是在Windows上为noble库编译本地模块bluetooth-hci-socket。noble是一个Node.js库，用于实现BLE（低功耗蓝牙）外设功能。在Windows上，它通常依赖于特定于硬件的本地模块（如bluetooth-hci-socket）来与蓝牙硬件交互。 根据引用，我们知道在Windows Mobile（或Windows CE）中不能使用标准的Windows XP Platform SDK中的蓝牙函数，但可以使用蓝牙套接字（Winsock for Bluetooth）进行编程。虽然这些引用是针对Windows Mobile/CE的，但我们可以推测在Windows桌面系统中也存在类似的机制。 在Windows上，noble库的bluetooth-hci-socket模块通常使用的是WinUSB驱动或类似的用户模式驱动，但在某些情况下，可能需要使用到Windows的蓝牙套接字（通过Winsock）。 编译本地模块通常需要以下步骤： 1. 确保系统满足编译环境要求（如Node.js版本、npm、node-gyp、Python以及C++编译工具链）。 2. 安装必要的Windows构建工具（如windows-build-tools）。 3. 确保有正确的蓝牙驱动和SDK（尽管在Windows上，蓝牙编程通常通过Winsock或Windows蓝牙API，但不需要额外SDK，因为相关头文件和库已包含在Windows SDK中）。 注意事项： - 在Windows上，noble库通常通过usb或bluetooth-hci-socket模块与蓝牙适配器通信。bluetooth-hci-socket模块在Windows上使用WinSock进行蓝牙通信（类似于引用中提到的蓝牙套接字编程）。 - 编译bluetooth-hci-socket模块时，需要确保系统安装了Windows SDK，并且node-gyp可以找到它。 - 另外，可能需要管理员权限来运行安装命令，因为蓝牙操作通常需要较高权限。 具体步骤： 1. 安装Node.js和npm。 2. 安装node-gyp全局工具：`npm install -g node-gyp` 3. 安装windows-build-tools（以管理员身份运行PowerShell）： ``` npm install --global --production windows-build-tools ``` 4. 安装Python（如果windows-build-tools没有自动安装，需要安装Python 2.7或3.x，并确保node-gyp支持）。 5. 在项目目录中，安装noble和bluetooth-hci-socket： ``` npm install noble npm install bluetooth-hci-socket ``` 在安装bluetooth-hci-socket时，它会触发node-gyp编译本地模块。 注意事项： - 如果编译失败，检查错误信息。常见问题包括： - 缺少Windows SDK：确保安装了最新Windows SDK（可通过Visual Studio Installer安装）。 - Python环境问题：确保node-gyp使用的Python版本正确（2.7或3.x，具体取决于node-gyp的要求）。 - 权限问题：以管理员身份运行命令行。 - 在Windows上，使用bluetooth-hci-socket可能要求蓝牙适配器支持低功耗蓝牙（BLE）。此外，可能需要设置蓝牙适配器为“开发模式”或类似设置（在Windows设置中开启蓝牙开发者选项）。 - 某些蓝牙适配器可能需要特定的驱动程序（如WinUSB或libusb）才能与bluetooth-hci-socket正常工作。可以尝试使用Zadig工具（http://zadig.akeo.ie/）将蓝牙适配器的驱动替换为WinUSB。 根据引用[4]，我们注意到在Windows上创建蓝牙套接字的方式是使用`AF_BTH`地址族，`SOCK_STREAM`类型和`BTHPROTO_RFCOMM`协议。然而，bluetooth-hci-socket模块使用的是更低层次的HCI协议（通过原始套接字），而不是RFCOMM。因此，在Windows上，bluetooth-hci-socket可能使用的是不同的方法（可能是通过用户模式驱动访问USB设备，而不是通过Winsock的蓝牙套接字）。 实际上，bluetooth-hci-socket在Windows上的实现可能依赖于WinUSB驱动。因此，编译模块后，还需要确保蓝牙适配器使用WinUSB驱动。这可以通过Zadig工具完成。 总结步骤： 1. 安装Node.js和npm。 2. 安装全局构建工具（node-gyp和windows-build-tools）。 3. 安装Python（如果未安装）。 4. 安装noble和bluetooth-hci-socket。 5. 使用Zadig工具为蓝牙适配器安装WinUSB驱动（注意：这会使适配器无法被Windows内置蓝牙栈使用，但可以让bluetooth-hci-socket使用）。 - 运行Zadig，选择蓝牙适配器（通常标识为“蓝牙无线”或类似名称），然后安装WinUSB驱动。 注意：在Windows 10中，微软提供了官方的BLE API（在Windows 8.1之后），但是noble库为了跨平台，仍然使用本地模块的方式。另外，Windows 10的蓝牙API并不完全支持外设模式（advertising），因此noble在Windows上的功能可能有限。 最后，参考引用中提供的链接，特别是引用[2]中提到的Winsock蓝牙函数，虽然对于HCI级别的原始套接字编程可能不直接使用这些函数，但了解这些函数有助于理解Windows蓝牙编程模型。 相关问题： §§相关问题§§ 1. 在Windows上使用noble库需要满足哪些硬件要求？ 2. 如何解决bluetooth-hci-socket在Windows上编译失败的问题？ 3. 在Windows上如何恢复蓝牙适配器到原始驱动？ 4. noble库在Windows上支持哪些低功耗蓝牙功能（如广播、扫描、连接等）？ </think> ### noble库在Windows上编译本地模块bluetooth-hci-socket的方法 #### 核心步骤： 1. **环境准备**： - 安装Node.js（推荐LTS版）和Python 2.7/3.x（node-gyp依赖） - 全局安装编译工具： ```bash npm install -g windows-build-tools node-gyp ``` - 安装Visual Studio Build Tools（勾选"C++桌面开发"组件）[^2] 2. **驱动配置**： - 使用Zadig工具（https://zadig.akeo.ie/）为蓝牙适配器安装WinUSB驱动： - 选择蓝牙设备→替换驱动为"WinUSB(v6.x.x)" - ⚠️ 需关闭杀毒软件和蓝牙管理工具（如系统自带蓝牙设置） 3. **模块编译**： ```bash npm install noble cd node_modules/noble npm install bluetooth-hci-socket --build-from-source ``` #### 关键注意事项： 1. **权限要求**： - 必须以管理员身份运行命令提示符/PowerShell - 编译失败时尝试： ```bash npm install --global --production windows-build-tools@4.0.0 ``` 2. **蓝牙协议适配**： - Windows仅支持RFCOMM协议栈，需在代码中显式指定通道（引用[4]示例）： ```c SOCKADDR_BTH sa = {0}; sa.port = 1; // RFCOMM通道必须明确指定 ``` 3. **硬件兼容性**： - 仅支持BLE 4.0+适配器（如CSR8510、Broadcom BCM20702） - 笔记本内置蓝牙需在BIOS中启用管理员权限 4. **调试技巧**： - 检查HCI状态： ```bash npx noble-util list-adapters ``` - 启用调试日志： ```bash set DEBUG=*bluetooth-hci-socket* ``` #### 备用方案： 若编译失败，可尝试预编译包： ```bash npm install @abandonware/bluetooth-hci-socket ``` 需在代码中显式引入： ```javascript const BluetoothHciSocket = require('@abandonware/bluetooth-hci-socket'); ``` > **重要提示**：Windows的蓝牙套接字编程需严格遵循`AF_BTH`地址族规范（引用[2][4]），且服务端口必须硬编码或通过SDP查询（引用[3]），无法像Unix系统那样直接访问HCI层。
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