一、概述
HCI (Host Controller Interface) 数据包是蓝牙通信中主机与控制器之间交换信息的基本单元。主机控制器传输层提供HCI特定信息的透明交换。这些传输机制为主机提供发送HCI命令、接收HCI事件以及向控制器发送和接收数据的能力。它提供了一种标准的接口和协议，使得蓝牙设备（如手机、计算机、耳机、音响等）能够通过主机控制器接口进行通信。
HCI数据包主要有以下几种：
①HCI Command Packet
②HCI ACL Data Packet
③HCI Synchronous Packet
④HCI Event Packet
⑤HCI ISO Data Packet
二、HCI Packet
1. HCI Command Packet(0x01)
(1)概述
HCI命令包用于从主机(Host)向控制器(Controller)发送命令。
(2)数据包格式
HCI命令包的格式如下图所示。
(3)数据包详解
下面解释下每个字段的定义：
| 字段名 | 长度(bit) | 定义 |
|---|---|---|
| Opcode（操作码） | 16 | 用于不同命令的唯一标识，由 操作码组字段（OGF）和操作码命令字段（OCF）组成，OGF占用高6bit、OCF占用剩余10bit。 |
| Parameter Total Length | 8 | 所有参数的长度 |
| Parameter 0 - N | 8 | 每个命令对应不同参数 |
(4)注意事项
- 特殊OGF值：① 0x3E保留供将来使用（用于规范开发目的）②0x3F为特定供应商的调试命令保留的；
(5)示例解析
例1：01 05 04 0d 06 d8 68 1c e6 78 18 cc 02 00 00 00 01
①确定包类型
通过蓝牙核心规范可以查询到，0x01表示HCI命令包
②确定指令类型：
首先opcode为0x0405，转换为二进制形式0b0000010000000101，通过查核心规范，我们能得到如下信息：
OGF为0b000001，即0x01，对应Link Control commands
OCF为0b0000000101，即0x0005，对应Create Connection command
③确定数据长度
0x0d表示指令参数为13byte，剩余数据正好满足。
④解析数据
06 d8 68 1c e6 78 18 cc 02 00 00 00 01
| 参数 | 长度（byte） | 解析 |
|---|---|---|
| BD_ADDR | 6 | 设备地址为78:E6:1C:68:D8:06 |
| Packet_Type | 2 | 表示支持的包类型，每个bit对应1种类型，0xcc18可以理解为支持多种数据包类型 |
| Page_Scan_Repetition_Mode | 1 | 设置Page Scan重复模式，0x02对应模式为R2，表示重复扫描2次。 |
| Reserved | 1 | 预留 |
| Clock_Offset | 2 | 指定本地时钟与远端时钟的偏移值，具体查看核心规范。 |
| Allow_Role_Switch | 1 | 0x01表示本地设备在建立连接时，允许来自远端设备的主从切换请求 |
⑤总结
简单的来讲，这是一条由设备地址为78:E6:1C:68:D8:06的远端设备发起的建立连接的指令。
2. HCI ACL Data Packet(0x02)
(1)概述
HCI ACL（Asynchronous Connection-Link）数据包用于在蓝牙主机（Host）与控制器（Controller）之间传输异步数据，例如文件传输、传感器数据等非实时性业务。
具有两种不同的刷新策略：Automatically-Flushable（可自动刷新）、Non-Automatically-Flushable(不可自动刷新)。
通俗来讲，上层协议的数据（L2CAP、SDP、RFCOMM、AVDTP、AVCTP、HFP、AT、A2DP、AVRCP、PBAP、MAP、BNEP、HID等）都是透过这个packets传的，数据包是指主机和控制器之间传输的应用数据，控制器接收来自主机的数据包，将其传给对端设备，对端设备收到数据之后，将其从控制器发往主机。
(2)数据包格式
HCI ACL数据包的格式如图5.2所示。
(3)数据包详解
| 字段名 | 长度(bits) | 定义 | 详细 |
|---|---|---|---|
| Handle | 12 | 连接句柄，用于通过控制器传输数据包或数据段。 | 有三种类型的句柄用于标识主机和控制器之间的逻辑通道： ①Connection Handles：在主机和主控制器之间传输数据包或数据段。 ②Logical Link Handles：在主机和AMP控制器之间传输数据包。 ③Physical Link Handles |
| PB_Flag | 2 | 数据边界标志（Packet Boundary Flag），表示当前数据包是一个完整数据包的开头片段或中间片段。 | 各取值含义请查看核心规范Vol4→Part E→5.4.2 |
| BC_Flag | 2 | 广播标志（Broadcast Flag），表示当前数据包的广播类型 | 取值0b01仅允许在以下两种场景中使用：
处于Sniff（嗅探）模式的从设备（Peripheral）仅在广播数据包恰好在其实时监听嗅探时隙（Sniff Slot）期间发送时，才会接收到该广播数据包。 |
| Data Total Length | 16 | 有效数据长度 | |
| Data | Data Total Length | 有效数据 |
(4)示例解析
例2：02 82 20 13 00 0f 00 43 00 9b ef 17 0d 0a 2b 42 43 53 3a 20 32 0d 0a 27
①确定包类型
通过蓝牙核心规范可以查询到，0x02表示HCI ACL数据包
②确定参数
首先参数段为0x2082，转换为二进制形式0b0010000010000010，：
- Handle为0b000010000010，即0x0082；
- PB_Flag为0b10，表示自动刷新的数据包的开始，即 L2CAP PDU 的开始部分；
- BC_Flag为0b00，表示是点对点通信，并非广播数据包。
③确定数据长度
0x0013表示ACL有效数据长度为19byte。
④总结
简单来说
3. HCI Synchronous Packet(0x03)
(1)概述
HCI同步数据包用于在主机和控制器之间交换同步数据（SCO和eSCO）。SCO (Synchronous Connection-Oriented) 和 eSCO (Extended Synchronous Connection-Oriented) 是蓝牙中的两种同步连接模式，专门用于音频和实时数据传输，它们通常用于语音传输、音频流以及其他低延迟、稳定的数据流。
(2)数据包格式
HCI同步数据包的格式如图5.3所示，前3字节为包头。
(3)数据包详解
(a) 数据包状态标志位(Packet_Status_Flag)
主机（Host）行为规则：
主机必须将
Packet_Status_Flag设置为0b00。
控制器（Controller）行为规则：
若同步连接创建时 Erroneous_Data_Reporting 参数设为禁用（Disabled）：
控制器必须将
Packet_Status_Flag设为0b00；是否在未收到有效（e）SCO数据包时提供数据未作规定（实现相关）。
若同步连接创建时 Erroneous_Data_Reporting 参数设为启用（Enabled）：
控制器必须根据下表设置
Packet_Status_Flag：
| 值 | 参数描述 |
|---|---|
| 0b00 | 正确接收的数据：有效载荷数据属于基带（Baseband）标记为“良好数据”（good data）的已接收eSCO或SCO数据包。 |
| 0b01 | 可能无效的数据：在对应HCI同步数据包的eSCO时间间隔内，至少有一个eSCO数据包被基带标记为“可能存在错误的数据”（data with possible errors），其余数据包均标记为“良好数据”。 |
| 0b10 | 未接收到数据：在对应HCI同步数据包的(e)SCO时间间隔内，基带将所有接收数据标记为“丢失数据”（lost data），此时有效载荷数据八位组应全置为0。 |
| 0b11 | 数据部分丢失：在对应HCI同步数据包的(e)SCO时间间隔内，并非所有（但至少一个）(e)SCO数据包被基带标记为“丢失数据”。对于缺失的(e)SCO数据包，其对应的有效载荷数据八位组应置为0。 |
(4)注意事项
某些HCI传输层（HCI transports）和/或控制器实现（Controller implementations）会将HCI同步数据包（HCI Synchronous Data Packet）与(e)SCO基带数据包（Baseband Packet）严格对齐，以便通过 Packet_Status_Flag 字段明确标记数据完整性。
对于未保持此对齐关系的HCI传输层或控制器实现，Packet_Status_Flag 中的信息可能存在歧义（无法准确反映实际数据状态）。
(5)示例解析
暂未接触过相关数据，后续补充完善。
4. HCI Event Packet(0x04)
(1)概述
HCI事件包（Event Packet）用于蓝牙控制器（Controller）主动向主机（Host）通知事件，例如连接状态变化、指令执行结果、错误告警等。
(2)数据包格式
HCI事件数据包的格式如图5.4所示，包头为前2个字节。
(3)数据包详解
| 8bits | 8bits | Parameter_total_Length |
| Event_code | Parameter_total_Length | Event_Parameter 0 - N |
(a) Event_Code(事件码)
每个事件被分配1个字节的事件代码，用于唯一标识不同的事件。详细的事件码可以在vol4→PartE→7.7中进行查看，如下图所示。
(4)注意事项
数据长度限制
主机需支持最大255字节的参数数据（不含包头）。
保留字段
0xFE：保留用于蓝牙规范未来扩展，主机应兼容但暂不处理。0xFF：保留用于厂商自定义调试事件（如芯片内部状态日志），解析逻辑由厂商定义。
LE特殊事件规则
统一事件码 ：
0x3E（LE Meta Event）。（参考vol4→PartE→7.7.65）首个参数为子事件码（Subevent Code），用于区分具体事件类型（如
0x01表示LE Connection Complete）。禁止复用保留码：LE子事件码不得使用
0xFE或0xFF。
(5)示例解析
例5：04 04 0a 7b af 28 00 22 22 0c 02 5a 01
①确定包类型
通过蓝牙核心规范可以查询到，0x04表示HCI事件包
②确定事件类型
Event_code为0x04，通过查看核心规范vol4→PartE→7.7.4，可确定事件类型为Connection Request event，如下图所示。
③确定数据长度
0x0a表示指令参数为10byte。
④解析事件参数
| 参数 | 长度（byte） | 解析 |
|---|---|---|
| BD_ADDR | 6 | 设备地址为22:22:00:28:AF:7B |
| Class_Of_Device | 3 | 设备类型，0x5a020c，通过网上查询标识为手机/智能手机” |
| Link_Type | 1 | 连接类型，0x01表示ACL连接请求 |
⑤总结
简单来说，这是由设备地址为“22:22:00:28:AF:7B”的“手机/智能手机”发起的ACL连接请求事件。
5. HCI ISO Data Packet(0x05)
(1)概述
HCI 等时数据包（Isochronous）用于在蓝牙主机（Host）与控制器（Controller）之间传输等时数据流（如LE Audio音频流），支持低延迟、高同步性的数据传输。
(2)数据包格式
HCI ISO数据包的格式如图5.5所示，包头为前4字节。
(3)数据包详解
| 字段 | 长度(bits) |
定义 |
|---|---|---|
| Connection_Handle | 12 | 连接句柄 |
| PB_Flag | 2 | |
| TS_Flag | 1 | 表示数据包中是否包含Time_Stamp字段。0表示不包含，1表示包含。 |
| RFU | 1 | 预留 |
| Data_Total_Length | 14 | |
| RFU | 2 | 预留 |
| Time_Stamp | 32 | 时间戳，单位为μs |
| Packet_Sequence_Number | 16 | SDU序列号 |
| ISO_SDU_Length | 12 | SDU数据长度 |
| RFU | 2 | 预留 |
| Packet_Status_Flag | 2 | Packet_Status_Flag字段指示控制器通过ISO物理信道接收的数据包的状态。Packet_Status_Flag字段仅在由控制器发送的HCI ISO数据包中有效，并保留用于将来由主机发送的数据包 |
| ISO_SDU_Fragment | ISO_SDU_Fragment字段应包含isoclonal数据（SDU或SDU的片段）。该字段可以为空。当从控制器到主机的数据包中Packet_Status_Flag设置为0b10时，没有数据，PB_Flag应设置为0b10，ISO_SDU_Length应设置为零。 |
(4)注意事项
缓冲区管理
若主机发送的SDU长度超过控制器缓冲区容量，控制器将不允许向做主机发送SDU，直到满足以下条件之一：
所有分片（PDU）均已接收完成。
分片传输超时（超过最后接收机会）。
分片独立
HCI层的SDU分片与ISOAL（ISO Adaptation Layer）的分片逻辑无关。
(5)示例解析
暂未遇到相关数据，后续补充完善。