【Ellisys】 蓝牙 / Wi-Fi/USB 协议分析仪完全使用指南：从入门到精通

博主简介：byte轻骑兵，现就职于国内知名科技企业，专注于嵌入式系统研发。深耕 Android、Linux、RTOS、通信协议、AIoT、物联网及 C/C++ 等领域，乐于技术交流与分享。欢迎技术交流。 CSDN主页地址：byte轻骑兵-CSDN博客 知乎主页地址：https://www.zhihu.com/people/38-72-36-20-51 微信公众号：「嵌入式硬核研究所」 邮箱：byteqqb@163.com 声明：本文为「byte轻骑兵」原创文章，未经授权禁止任何形式转载。商业合作请联系作者授权。

在无线通信与接口开发调试中，协议分析是定位问题的关键环节。Ellisys 系列协议分析仪以其多协议同步捕获能力、纳秒级时间精度和直观的分析界面，成为业界首选工具。本文将以主流的 Ellisys BEX400 型号为例，详细讲解蓝牙、Wi-Fi 和 USB 协议分析的完整流程，快速掌握从设备连接到高级数据分析的全技能。

一、设备概述与型号选择

Ellisys 协议分析仪家族涵盖多个型号，其中 BEX400 作为旗舰型号，支持蓝牙双模 (BR/EDR、BLE)、Wi-Fi 802.11 a/b/g/n、USB 2.0/3.0 及 2.4GHz 频谱分析的一体化捕获。其核心优势在于：

• 多协议同步捕获，时间精度达 125 纳秒
• 支持蓝牙 5.4 及以下版本，可通过软件升级支持未来规格
• 同时调试 2x2 MIMO 的 Wi-Fi 信号，信道宽度支持 20/40MHz
• 集成 USB HCI、UART、SPI 等多种接口分析能力

对于不同应用场景，Ellisys 提供针对性型号：

• Vanguard 系列：侧重蓝牙低功耗分析，适合物联网设备开发
• Tracker 系列：入门级蓝牙分析工具，性价比高
• USB Explorer 280：专注 USB 3.0/2.0 协议分析，支持错误注入测试

本文将以 BEX400 为基础展开讲解，其他型号操作流程可参考类比。

二、前期准备与硬件连接

2.1 系统要求与软件安装

Ellisys 分析软件对计算机配置有一定要求，确保满足：

• 操作系统：Windows 7/8/10/11（32/64 位均可）
• 处理器：英特尔酷睿 2GHz 或更高
• 内存：至少 14GB RAM（多协议捕获建议 16GB 以上）
• 显示分辨率：1280×1024 及以上，65536 色支持
• 必须安装.NET Framework 4.6.1 或更高版本

软件安装步骤：

1. 从 Ellisys 官网或授权渠道获取最新版 Ellisys Bluetooth Analyzer（当前最新版本 5.0.7676.23096）
2. 解压安装包，运行 Setup.exe，按向导完成安装
3. 安装完成后，通过软件菜单栏 "Help" 获取电子手册，或点击界面右侧紫色书本图标快速访问
4. 首次启动会自动安装设备驱动，建议暂时关闭杀毒软件

2.2 硬件连接与状态确认

BEX400 设备连接需严格遵循以下步骤：

1. 电源连接：使用原配 24V 40W 电源适配器，确保输入电压匹配当地标准（100-240V AC） 2. 主机连接：通过 Type-C 线缆将设备 "Computer" 接口连接至 PC 的 USB 2.0/3.0 端口 3. 被测设备连接：

• 蓝牙分析：使用 RF1/RF2 接口连接外置天线（建议使用设备原配天线）
• Wi-Fi 分析：通过专用天线接口连接对应频段天线
• USB 分析：使用 USB Explorer 模块串联在主机与被测设备之间

设备状态可通过指示灯快速判断：

• Power 灯：蓝灯常亮表示供电正常；红灯闪烁说明供电异常；紫灯闪烁表示仅 USB 供电不足
• Operating 灯：常绿表示与软件连接正常；红灯亮则未连接 PC
• Activity 灯：绿灯闪烁表示正在捕获数据

注意：Tracker 型号使用 Micro-USB 连接，需注意插头方向（金手指朝上），避免插反损坏接口。Vanguard 型号在抓包时若使用备用电源，绿灯会闪烁提示。

三、蓝牙协议分析完整流程

3.1 基础配置与捕获启动

蓝牙分析支持经典蓝牙 (BR/EDR) 和低功耗蓝牙 (BLE)，配置步骤如下：

1. 启动 Ellisys 软件，在 "Capture" 菜单中选择 "Bluetooth" 选项 2. 在配置面板中勾选需要捕获的类型：

• 经典蓝牙：勾选 "BR/EDR" 及所需信道范围
• BLE：勾选 "Low Energy"，建议同时勾选所有子选项以获取完整数据

3. 点击工具栏绿色箭头 "Record" 按钮开始捕获，此时 Activity 灯应开始闪烁

3.2 设备过滤与数据解密

当环境中存在多个蓝牙设备时，需通过过滤功能聚焦目标设备：

1. 捕获初期保持 "显示所有设备"，待目标设备出现后：

2. 在 "Security Panel" 中找到目标设备的 BDADDR（蓝牙地址）

3. 右键点击设备名称，选择 "Keep only selected device" 或 "Keep involving selected device"

• 单设备分析选前者，设备交互分析选后者

若需解密加密通信，需添加 Link Key：

1. 从被测设备获取 Link Key（如 Android 设备在 /data/misc/bluedroid/bt_config.conf）
2. 注意 Link Key 存在大小端问题，默认输入为大端格式，若解密失败点击 "Reverse" 反转
3. 在 "Security" 面板中双击 "Not applicable"，粘贴 Link Key 并确认

3.3 数据分析核心技巧

Ellisys 软件提供多层次的蓝牙数据分析视图：

• Overview 视图：按协议栈层级显示所有流量，可直观看到从基带→L2CAP→RFCOMM 的协议封装关系
• Details 视图：选中任意数据包，可展开查看各层协议细节，默认隐藏 CRC 等次要字段，异常时会自动显示
• Instant Timing 视图：以时间轴展示数据包传输，支持百纳秒级精度缩放，可通过鼠标拖动测量时间间隔

实用分析技巧：

1. 快速定位关键事件：使用 "Instant Filters" 在 Item 列输入 "at,audio" 过滤 HFP 通话相关流量
2. 协议层聚焦：点击工具栏协议按钮（如 "LMP"、"SDP"）可快速切换显示特定层的流量
3. 时间范围过滤：在 Time 列输入 "0..1" 仅显示前 1 秒的数据包
4. 自定义列：从 Details 视图拖动任意字段到 Overview，创建自定义分析列

四、Wi-Fi 协议分析操作指南

4.1 信道配置与捕获参数

Wi-Fi 分析需根据被测设备特性正确配置捕获参数：

在软件1. 中选择 "Capture"→"Wi-Fi"，配置基本参数：

• 频段：2.4GHz 或 5GHz（根据设备支持情况选择）
• 信道宽度：20MHz 或 40MHz（2.4GHz 建议 20MHz）
• MCS 索引：根据速率需求选择（2.4GHz 20MHz 支持 0-15）

2. 高级配置：

• 保护间隔：800ns（常规）或 400ns（高速模式）
• 帧编码：默认 BCC（不支持 LDPC）

3. 点击 "Start" 开始捕获，建议将分析仪放置在被测设备中间位置以获得最佳信号

4.2 干扰分析与优化建议

Wi-Fi 分析常需解决共存干扰问题：

1. 启用 "2.4GHz 频谱" 视图，观察信道占用情况

2. 若信号强度弱（<-85dBm），尝试：

• 调整 RF 增益至 "Average" 或 "High"
• 更换高增益天线，缩短与被测设备距离
• 避开电脑屏幕等遮挡物

3. 若存在同频干扰，通过频谱图识别干扰源，建议更换至空闲信道

五、USB 协议分析要点

5.1 硬件连接与捕获设置

Ellisys USB Explorer 280 采用串联方式捕获：

1. 将 USB 分析仪的 "Host" 口连接至 PC 主机

2. "Device" 口连接至被测 USB 设备

3. 软件中选择 "USB" 捕获模式，软件会自动检测：

• 链路速度（低速 / 全速 / 高速 / 超高速）
• 设备类型与端点配置

5.2 数据分析重点

USB 分析核心关注：

• 事务层交互：在 Overview 视图观察 Control/ Bulk/ Interrupt/ Isochronous 传输类型
• 速率测试：通过 Instant Timing 视图查看实际传输速率，绿色表示 IN 事务，蓝色表示 OUT 事务
• 错误检测：软件会自动标记错误数据包（如 CRC 错误、时序违规），红色高亮显示

进阶功能：

1. 错误注入：通过 "Generator" 功能模拟 USB 错误，测试设备恢复能力
2. 协议回放：将捕获的 trace 文件重新发送，验证设备一致性
3. 合规性测试：运行内置测试套件，自动生成合规报告

六、多协议同步分析与高级功能

Ellisys 的核心优势在于多协议同步分析，特别适合解决跨接口问题：

1. 蓝牙与 Wi-Fi 共存分析：同时捕获 2.4GHz 频段的蓝牙和 Wi-Fi 信号，通过时间戳关联定位干扰问题
2. USB 与蓝牙 HCI 分析：同步捕获 USB 接口的 HCI 命令与空中包，验证协议栈实现正确性

自动化分析功能：

1. 消息顺序图：软件可自动生成协议交互时序图，点击 "Diagram" 菜单即可导出
2. 自定义报表：通过 "Report" 功能将关键指标生成 PDF 报告
3. 脚本自动化：使用内置脚本编辑器编写测试脚本，支持批量执行测试用例

七、常见问题与故障排除

7.1 硬件连接问题

7.2 软件操作问题

1. 无法解密蓝牙数据：

• 确认 Link Key 格式正确，尝试反转大小端
• 确保捕获了完整的配对过程（需包含配对阶段数据包）

2. Wi-Fi 捕获不完整：

• 增加 RF 增益至 "High"
• 缩小信道范围，聚焦目标信道
• 检查是否启用了 40MHz 带宽在不支持的区域

3. USB 捕获速率低：

• 确认使用 USB 3.0 接口（蓝色）
• 关闭其他占用 USB 带宽的设备
• 降低捕获分辨率（仅记录关键字段）

八、学习资源与进阶路径

为深入掌握 Ellisys 分析仪，建议按以下路径学习：

1. 入门：通过软件 "File"→"Load Sample" 加载 HfpSco.btt 等示例文件，熟悉界面操作
2. 进阶：研读官方手册中 "协议解码规则" 章节，理解各字段含义
3. 专家：参与 Ellisys 官方培训，学习脚本编写与自动化测试

推荐实用资源：

• 官方样本库：包含各种协议场景的捕获示例
• 技术论坛：Ellisys 官网 "Support" 板块有详细 FAQ
• 社区分享：CSDN 等平台有大量用户实战经验

Ellisys 协议分析仪作为复杂的专业工具，熟练掌握需要理论与实践结合。建议从实际项目需求出发，先掌握单一协议分析，再逐步拓展至多协议同步分析，充分发挥其在开发调试中的强大能力。