原创 蓝牙RFCOMM协议

零. 概述

本文章主要讲下蓝牙RFCOMM协议（bluetooth rfcomm）的帧格式，包括Address,Control,Length Indicator,Information,FCS等

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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二.RFCOMM帧格式

2.1 参数Address:

EA参数:这部分在蓝牙RFCOMM协议中一直为1

C/R参数:此部分是代表RFCOMM的command还是response,官方解释如下：

这个理解起来稍微我有绕，我翻译一下：

C/R(命令/响应)位表示帧是命令还是响应，它的值不仅取决于帧是否携带命令或响应，还有信道的哪一端发送帧。建立连接的设备(通过在DLCI 0上发送SABM命令)称为initiator。响应的设备(通过在DLCI 0上发送UA响应)称为responder。网络上都对这个地方说明的模凌两可，对于上面的这段话其实也说的模棱两可，我来总结下：

1）对于(SABM,UA,DM,DISC)帧，这些统称为命令帧，initiator发送给responder，C/R=1，response相应initiator C/R也为1。

2）对于(SABM,UA,DM,DISC)帧，这些统称为命令帧，response发送给initiator C/R为0，initiator响应给responder，C/R=0.

3）对于UIH帧，这个称为数据帧，initiator发送给responder，C/R=1，response发送给initiator C/R为0.

总结图标如下：

为了便于我上面的总结理解，那么加一个流程图，来加深你们的印象

下面我们用BTsnopp来一一看下以上个3case:

1）对于(SABM,UA,DM,DISC)帧，这些统称为命令帧，initiator发送给responder，C/R=1，response相应initiator C/R也为1。

分别解析如下：

从截图看出是对方来连接我们signaling，所以对方是initiator,所以对方发送SABM种的C/R是1，而我们回复的UA帧中的C/R也为1

以下例子都是以对方为initiator来说明

2）对于(SABM,UA,DM,DISC)帧，这些统称为命令帧，response发送给initiator C/R为0，initiator响应给responder，C/R=0.

从1）中我们可以看到我们是responder，对方是initiator，所以按照我们发送给对方的SABM帧的C/R是0，对方回应我们的也是0

3）对于UIH帧，这个称为数据帧，initiator发送给responder，C/R=1，response发送给initiator C/R为0.

上图解析如下：

可以看到对方给我们的UIH帧C/R为1，我们给对方的UIH帧C/R为0

讲到这里你应该明白了C/R位了吧，我感觉我是全网在这里说明最清晰的。

D参数：这个同样比较绕，我们来看下官方解释

D其实就是DLCI中的direction bit

网上也没有一个特别明确的说明，我自己总结了下，感觉也是比较清晰:

建立连接的设备(通过在DLCI 0上发送SABM命令)称为initiator。响应的设备(通过在DLCI 0上发送UA响应)称为responder,这点在上面我们也已经说明了。initiator自己的D=1，responder自己的D=0，所以如果在DLCI已经建立连接后，后续initiator连接responder某一个profile的时候（比如HFP），那么应该是DCLI=0+ server chanel<<1，如果是responder连接initiator的某一个profile,那么应该是DCLI=1+ server channel<<1

后续交互封包的UIH的DCLI一直不变

举几个例子来说明下这里（remote是initiator，local是responder）：

来一个initiator连接responder的btsnoop

可以发现server channel是9，那么按照算法应该是0+9<<1，所以DCLI应该是0x12

来一个responder连接initiator的btsnoop

可以发现server channel是13，那么按照算法应该是1+13<<1，所以DCLI应该是0x1B

Server channel:说白了就是上层profile的rfcomm channel

注册到SDP中，整个流程就是SDP问询对方的RFCOMM channel，然后再发起RFCOMM的连接(比如HFP,HSP,SPP,OPP等)，连接完毕交互完参数，就相当于上层profile连接成功

2.2 Control参数

主要是标示RFCOMM frame type是什么，截图如下：

帧分别作用如下：

SABM：异步平衡模式设置指令 SABM 命令可以用在异步平衡模式下，并且它的控制字段只能有一个字节。设备通过首先发送 UA 应答来确认接收到 SABM命令，DLC 发送和接收状态变量都必须设定为 0。用大白话讲就是连接命令

UA：未加编号的确认应答。 UA 应答用在设备对接收到 SABM 和 DISC 后的确认应答

DM：断开连接模式应答。DM 应答是用来报告设备从数据链路逻辑地断开连接这么一种状态的。在断开模式下，不支持任何命令，直到收到了 SABM 命令，然后停止断开模式。在断开模式下，接收到了 DISC 命令，则要向对方发送一个 DM 应答。

DISC：断开连接指令。用 DISC 命令可以用来结束一个正在运行或者刚刚开始的模式。它就是通知一方另一方悬置操作，设备必须假定一个逻辑断开模式。在执行这个命令之前，接收设备要通过发送 UA 应答来确认接受 DISC 命令。在DLCI0 中，DISC 命令的发送也和其他的 DLCI 具有同意的意思。

UIH：带头校验的未编号信息命令和应答用 UIH 命令/应答可以通过不影响V(S)或 V(R)变量来相互发送信息。UIH 是用在传输一些信息的完整性没有它要在正确的 DLCI 上传输重要的情况下的。 FCS 只在地址和控制字段进行计算。 UIH用于对差错码要求不是很高的场合，如语音。

P/F Bit:P/F是Poll/Final位

在Commands中，被称为P(poll)位；而在Responses中则被称为F(final)位,大概用法我自己总结如下：

1）对于(SABM,UA,DM,DISC)帧，这些统称为命令帧，command跟response都设置为1就好。

2）对于UIH帧，除了给对方credit设置为1外，UIH user帧以及UIH多路控制帧都设置为0就好了。

2.3 Length Indicator参数

L1 到 L7 位表示数据字段的长度，其默认值为 31 字节。同样，它可以根据 EA位进行扩展。当 EA＝0 时，它接下来的字节如下表表示就可以表示 15 个数字。也就是RFCOMM的后续len是32~32767 byte的字节。

2.4 Information Field参数

UIH帧数据，只对UIH帧有效，后续再一一介绍下UIH的格式

2.5 FCS参数

帧校验序列（FCS）根据不同帧类型在不同域集上进行运算.下面列出需要进行帧运算的字段：

对于 SABM、DISC、UA、DM 帧：在地址、控制和长度标志字段上进行运算；

对于 UIH 帧：在地址和控制字段上进行运算