TWS 耳机 BLE 通信协议文档¶

芯片: 杰理 AC7002 | 蓝牙版本: BT 5.3 | 配对方式: Just Works

文档版本: v1.0 | 最后更新: 2026-05-17

1. 概述¶

本文档定义基于杰理 AC7002 芯片的 TWS 耳机 BLE 通信协议。耳机作为 BLE GATT Server，手机 APP 作为 GATT Client。支持设备信息查询、控制指令下发、事件通知、OTA 固件升级等能力。

1.1 角色定义¶

1.2 物理层参数¶

2. 广播与扫描¶

2.1 广播包格式¶

耳机在未连接状态下以 100 ms 间隔广播。广播包采用 ADV_IND 类型。

广播数据结构¶

设备名称格式: TWS-XXXX

• 示例：MAC 地址 AA:BB:CC:DD:EE:FF → 设备名 TWS-EEFF
• 最大名称长度: 8 字符（TWS- + 4 位十六进制）

2.2 Manufacturer Data 格式 (AD Type 0xFF)¶

电量通过广播包的 manufacturer data 携带，便于 iOS/Android 在扫描阶段直接读取，无需建立连接。

示例: FF FF 64 5A FE 01

• 左耳电量: 100%, 右耳电量: 90%, 充电仓: 未连接, 左耳佩戴中

2.3 扫描响应包 (Scan Response)¶

3. GATT 服务定义¶

3.1 服务总览¶

3.2 设备信息服务 (UUID: 0xFEE0)¶

特征值总表¶

3.2.1 特征值 0xFEE1: 设备状态 (Read + Notify)¶

Read 响应格式 (12 bytes):

Notify 格式 (4 bytes) — 当任一状态变化时自动推送:

Changed Mask 定义:

3.2.2 特征值 0xFEE2: 控制指令 (Write)¶

请求格式 (3 bytes, 固定长度):

指令定义:

Write 响应格式 (1 byte):

3.2.3 特征值 0xFEE3: 事件通知 (Notify Only)¶

格式 (2 bytes):

事件定义:

3.3 OTA 升级服务 (UUID: 0xFEE4)¶

特征值总表¶

3.3.1 特征值 0xFEE5: OTA 控制 (Write)¶

请求格式 (4 bytes):

操作码定义:

Write 响应格式 (1 byte):

3.3.2 特征值 0xFEE6: OTA 数据通道 (Write Without Response)¶

数据块通过此特征值连续写入，无需等待应答。最大块大小由 OTA_SET_BLOCK_SIZE 设定，默认 128 bytes。

数据块格式:

写入规则:

1. 写入 OTA_START 后进入数据写入模式
2. 按序列号递增顺序写入数据块
3. 每块携带序列号，耳机检测断点后可请求重传
4. 所有块写入完成后发送 OTA_COMMIT
5. 耳机在校验完成后回复升级结果 (通过 FEE7)
6. 若中途异常断开，重连后需重新 OTA_START

MTU 建议: ≥ 512 bytes (以支持大块写入，提升升级速度)

3.3.3 特征值 0xFEE7: OTA 状态 (Notify)¶

耳机主动推送 OTA 过程中的状态变化。

格式 (4 bytes):

状态类型定义:

OTA 错误码:

OTA 完整流程:

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APP                             耳机
 |                                |
 |--- OTA_START (size) ---------->|  开始升级
 |                                |--- ACK (0x00)
 |--- DATA Block #0 ------------>|  写入数据块
 |--- DATA Block #1 ------------>|
 |--- ...                      -->|
 |                                |--- NOTIFY (PROGRESS=50.00%)
 |--- DATA Block #N ------------>|  最后一块
 |                                |
 |--- OTA_COMMIT (CRC32) ------->|  提交校验
 |                                |--- NOTIFY (PROGRESS=100.00%)
 |                                |--- NOTIFY (RESULT_SUCCESS/FAIL)

4. AT 指令协议¶

除了 GATT 特征值操作外，耳机支持通过 SPP (Serial Port Profile) 或 BLE 数据通道使用 AT 指令进行调试和配置。

注意： AT 指令为工厂调试和生产测试使用，APP 端应优先使用 GATT 特征值。

4.1 AT 指令格式¶

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AT+CMD=<command>,<params>

• 前缀: AT+
• 指令名: 大写字母
• 分隔符: =
• 参数: 逗号分隔, 可选
• 结束符: \r\n (CR+LF)

4.2 通用响应格式¶

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OK               // 成功
ERROR:<code>     // 失败, code 为错误码
+<CMD>:<value>   // 查询响应

4.3 指令表¶

4.4 错误码¶

5. 配对与连接¶

5.1 配对方式: Just Works¶

使用 BLE Secure Connections 的 Just Works 配对模型，无需 PIN 码或 Passkey 输入。

5.2 连接流程¶

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1. [开机] 耳机上电, 进入可配对模式
2. [广播] 以 TWS-XXXX 名称广播, 间隔 100ms
3. [扫描] 手机扫描到广播包, 读取 manufacturer data 获取电量
4. [连接] 手机发起 BLE 连接
5. [配对] Just Works 配对, 交换密钥
6. [服务发现] 手机发现 GATT 服务 (0xFEE0, 0xFEE4)
7. [注册通知] 手机开启 CCCD (0xFEE1, 0xFEE3, 0xFEE7)
8. [状态同步] 耳机通过 FEE1 notify 推送完整状态
9. [就绪] 通信建立完成

5.3 多连接策略¶

• 耳机 Master (左耳) 同时维护 2 个 BLE 连接:
• 手机 (Phone) - GATT 通信
• 右耳 (TWS Slave) - TWS 内部通信
• TWS 内部通信使用私有协议，不对外暴露

5.4 断线重连¶

6. 安全与加密¶

7. 低功耗策略¶

8. 兼容性¶

9. 版本历史¶

文档结束