轉自 http://www.sunyouqun.com/2017/04/understand-ble-5-stack-hci-layer/

BLE協議棧規定物理層、鏈路層和DTM層屬於控制器，其他協議層屬於主機，主機與控制器之間的通訊是通過主機控制器介面傳輸層完成的。

主機控制器介面常簡稱為HCI（Host Controller Interface）。

HCI定義了一套“命令-事件”機制，主機向控制器傳送HCI命令，控制器向主機返回命令執行結果。應用層的所有操作都會轉換成HCI命令傳給控制器。

1. HCI通訊

HCI介面物理形式可以是串列埠、SPI、USB和三線串列埠。

對於串列埠HCI，其通訊模型如下：

左側藍芽主機向右側藍芽控制器傳送命令，控制器返回命令執行狀態。當收到對端裝置傳送的訊息，控制器會以事件形式傳送給主機。

通過HCI的資料包括：HCI命令、HCI事件和連線資料。HCI層本身不能區分這三種類型，因此在傳送HCI資料包前需要先發送該資料包的型別指示資訊。串列埠HCI的資料包型別指示資訊如下：

指示資訊中缺少0x03，該資訊用於經典藍芽概念。

包型別指示位在HCI包傳送前發給給主機或控制器。

2. 連線資料

兩個裝置建立連線後相互收發資料，從主機將資料傳送給控制器，再通過無線傳送到對端裝置，或控制器接收到對端裝置資料後通過HCI傳送給主機。連線資料的結構如下所示：

• Handle：連線控制代碼。
• FB Flag：資料邊界標誌（Packet Boundary Flag），表示當前資料包是一個完整資料包的開頭片段或中間片段。
• BC Flag：播報標誌（Broadcast Flag），不用於BLE。
• Data Total Length：資料總長度。
• Data：有效資料。

3. HCI命令

HCI命令包包括：操作碼OpCode、引數總長度和引數個數，如下所示：

為了避免控制器的緩衝區溢位，傳送命令包時需要應用流程控制。主機向控制器傳送一個命令，控制器返回命令執行狀態事件，事件中包含引數Num HCI Command Packets，該引數指主機可以傳送的最大命令包的數量。

控制器按接收順序執行主機命令，但後面的命令可能提前執行完畢。

如果命令執行出錯，將在控制器的狀態事件中包含錯誤碼。

HCI命令非常多，將近300個，BLE僅支援部分命令，所有BLE專屬的命令OGF欄位都等於0x08。

下面列出BLE支援的最基礎的一部分HCI命令：

4. HCI事件

HCI事件包包括：時間程式碼， 引數總長度和具體引數，如下所示：

HCI事件包不強制要求流程控制，因為通常主機總是具有充足資源來處理控制器返回的事件。

當連線斷開時，主機預設所有命令都已經執行完畢，將不再接收任何事件。

控制器收到不同的主機命令，可能返回以下型別事件：

• 執行完畢事件
• 狀態資訊事件

對於不涉及連線的命令，可以立即得到執行結果，執行完畢事件報告該命令執行成功或失敗。

對於涉及連線的命令，無法立即得到執行結果，命令執行完畢後，先返回執行完畢事件，等命令最終結果產生，再返回新的執行完畢事件。比如LE Create Connection Command命令，執行命令時先返回執行完畢，表面鏈路層開始執行或加入執行佇列，待兩端裝置建立連線，將返回連線完成事件。

部分讀命令，比如LE Read Advertising Channel Tx Power Command，執行完畢後將讀取結果存放在狀態資訊事件中返回。

HCI事件包括BLE專有事件和通用事件，通用事件適用於經典藍芽和BLE。BLE專有事件稱為“元事件（LE Meta Event）”，共有20個，它們的事件程式碼均為0x3E，事件引數的第一個位元組為Subevent_code，用以區分不同的元事件。如下：