蓝牙通话之HFP协议

Posted 2021-06-15 Jason_Lee155

HFP协议浅述

在开始学习该协议之前，先说一下学习该协议的关键点：

• 弄清该协议的应用场景，协议中定义的两个角色AG和HF
• 两个设备建立hfp连接的流程
• 基于AT指令集的控制-反馈机制，不知道AT指令集去看3GPP的电话协议

HFP简介

HFP规范定义了一组功能，比如可以使用移动电话与免提装置相结合（例如，车载蓝牙和头戴式耳机），通过蓝牙连接，为移动电话和免提装置之间提供远程无线控制和语音连接。

HFP目前的使用场景是在车载蓝牙和可穿戴无线耳机，协议中定义了两个支持HFP的设备基于点对点的交互，其Stack的结构图如下：

角色

HFP定义了音频网关(AG)和免提组件(HF)两个角色：

音频网关(AG) – 该设备为音频输入/输出的网关 。典型作为网关的设备为手机
免提组件(HF) – 该设备作为音频网关的远程音频输入/输出机制，并可提供若干遥控功能。典型作为免提组件的设备为车机、蓝牙耳机

设备的角色一般是固定的（不排除某些厂商定制有多角色设备），比如手机固定为网关设备，车机（蓝牙耳机）固定作为免提设备。

HFP支持的特性

我们在免提端如车机，可以控制手机的接/挂电话，甚至可以控制蓝牙的断/连，所以SIG在协议中也是规定了哪些功能特性是必须支持的。

下图描述了HFP中必须支持的特性(M表示强制支持, O表示可选支持)：

具体的请参考HFP_v1.7.1 第3章，在table3.2中还有关于每个特性支持的操作介绍！

AT指令介绍

这个在协议中是没有的，因为HFP的通讯都是按照AT指令格式的，觉得有必要简单的说一下！

AT指令的编码格式为ASCII码，下面我举个例子说明一下

假如我定义三个指令，提示通话AT+CALLCOMING=<State，1为有来电，0为没有来电>\\r\\n；控制接听挂断AT+CALLCTR=<Control，1为接听，0为挂断>\\r\\n；确认OK\\r\\n

当手机端来电时,向车机端发送：

AT+CALLCOMING=1\\r\\n

当车机端收到该指示之后，如果接听电话，则发送：

AT+CALLCTR=1\\r\\n

当手机端接收控制指令，并回复：

OK\\r\\n

上面就是一个简单的指令交互过程，当然指令都是为虚构的，实际以3GPP和SIG定义的指令为准！

HFP控制交互流程

Hfp交互是建立在RFCOMM（串口仿真协议）上的at指令协议，其at指令协议遵循3GPP和GSM定义的控制/指示协议，同时加入了一些蓝牙定义的指令，SIG定义的指令集我也单独整理了一份，在网盘链接资料中中名为《HFP AT指令集》，大家可根据实际需求自行查阅。

hfp有跟多的交互过程，比如建立/断开链接，接/挂电话，获取远端状态等等，每个过程都有固定的交互流程，具体的请参考HFP_v1.7.1 第4章，下面我将对一个实际的交互场景做简述。

建立服务层连接

首先要确保RFCOMM层连接已建立，然后双方会交换彼此支持的特性，HF将发送AT+BRSF=<HF support features>通知AG，AG会发送+BRSF回复。如果两端都支持codec协商特性，HF将发送AT+BAC=<HF available codecs in the HF>通知AG端其所支持的codec，具体的流程图如下图所示：

其他的交互流程与此类似，《HFP_v1.7.1》第四章对每个过程都说的很详细，这里就不多说了。

HFP协议数据分析

分析的log使用手机进行抓取，log会放在我的蓝牙学习笔记（序）的百度链接中，可用capture file viewer打开。

其中蓝色的部分是HCI的数据，绿色为具体的L2CAP的数据，黄色为RFCOMM部分数据，红色为HFP协议数据，在此我们对HFP数据进行解析，有兴趣可以看我其他协议的分析文档。

1）、Slave（HF）

00000010 00000010 00100000 00010101 00000000 00010001 00000000 01000011 00000000  00001001 11111111 00011001 00000110 01000001 01010100 00101011 01000010 01010010 01010011 01000110 00111101 00110001 00111001 00110000 00001101 01011100

AT指令为：AT+BRSF=190\\n(注：hfp协议部分是以ascii表示的字符串)

将190转换为二进制为10111110，根据下表可查得HF支持的特性：

2、Master（AG）

00000010 00000010 00100000 00010111 00000000 00010011 00000000 11000000 00000000 00001011 11111111 00011101 00000100 00001101 00001010 00101011 01000010 01010010 01010011 01000110 00111010 00100000 00111000 00110111 00110001 00001101 00001010 10000110

AT指令为：\\r\\n+BRSF: 871\\r\\n

将871转换为二进制为1101100111，根据下表可查得AG支持的特性：

3、Master（AG）

00000010 00000010 00100000 00001110 00000000 00001010 00000000 11000000 00000000 00001011 11101111 00001101 00001101 00001010 01001111 01001011 00001101 00001010 10011010

AT指令为：\\r\\nOK\\r\\n

对收到AT+BRSF=190\\n且正确执行的回复

4、Slave（HF）

00000010 00000010 00100000 00010011 00000000 00001111 00000000 01000011 00000000 00001001 11101111 00010111 01000001 01010100 00101011 01000010 01000001 01000011 00111101 00110001 00101100 00110010 00001101 01000000

AT指令为：AT+BAC=1,2\\n

查指令集可知该指令为通知AG，HF端支持的codec的命令，1和2分别代表CVSD和mSBC.