使用nRF52840核心板实现蓝牙空口包抓取

本文将详细介绍使用nRF52840核心板（以PCA10056/nRF52840 DK为例）实现蓝牙空口包抓取的完整正常操作流程，步骤清晰、可直接落地，适用于需要调试BLE应用的开发者。

核心流程：准备工具 → 下载抓包工具包 → 烧录抓包固件 → 配置Wireshark插件 → 启动抓包，全程无异常排查，仅保留正常操作步骤。

一、操作准备（必做）

提前准备好以下工具和设备，避免操作中断：

• 硬件：nRF52840核心板（PCA10056/nRF52840 DK）、支持数据传输的USB线
• 软件：
  • nRF Connect for Desktop（含Programmer烧录工具，用于烧录固件）
  • Wireshark（用于显示和分析蓝牙空口包）
  • nRF Sniffer for Bluetooth LE工具包（含抓包固件和Wireshark插件）
  • Python 3.x（用于安装插件依赖）

二、步骤1：下载nRF Sniffer for Bluetooth LE工具包

该工具包包含抓包所需的固件、Wireshark插件，推荐下载最新稳定版（v4.1.1），操作如下：

1. 打开官方下载页：https://www.nordicsemi.com/Products/Development-tools/nRF-Sniffer-for-Bluetooth-LE/Download
2. 在“Downloads”栏目下，选择版本「4.1.1」，点击下载文件「nrf_sniffer_for_bluetooth_le_4.1.1.zip」
3. 下载完成后，将压缩包解压至任意路径（建议路径无中文、无空格，如D:\nRF_Sniffer）

补充：工具包支持Windows、Linux、macOS系统，可根据自身系统选择对应版本（本文以Windows系统为例，Linux操作逻辑一致）。

三、步骤2：烧录抓包固件到nRF52840核心板

烧录固件支持两种方式，可根据自身工具情况选择，两种方式烧录效果一致，均能实现抓包功能。

3.1 方式一：nRF Connect for Desktop烧录（推荐，图形化操作）

使用nRF Connect for Desktop的Programmer工具烧录，步骤简单、无需命令行，适合新手操作：

1. 打开nRF Connect for Desktop，安装并启动「Programmer」工具
2. 用USB线连接nRF52840核心板的「J3接口（nRF USB）」和电脑，确保核心板正常上电
3. 在Programmer工具中，点击「Select Device」，选择识别到的nRF52840设备（如nRF52840 DK）
4. 点击「Erase & Program」，选择步骤1解压后工具包中的固件文件： 路径：解压文件夹 → hex → sniffer_nrf52840dk_nrf52840_4.1.1.hex
5. 点击「Start」，等待烧录完成（提示“Success”即为烧录成功）
6. 烧录完成后，重新插拔USB线，核心板将枚举为「nRF Sniffer」串口（Windows设备管理器可查看COM号）

3.2 方式二：JLink烧录（调试器烧录，稳定可靠）

若使用JLink调试器烧录，需提前安装JLink驱动，操作步骤如下：

1. 将JLink调试器与nRF52840核心板（PCA10056）的JTAG接口连接，确保接线正确（VCC、GND、SWDIO、SWCLK对应）。
2. 打开JLink Commander软件，启动后输入命令 connect，选择芯片型号「nRF52840_xxAA」，确认连接成功。
3. 输入命令擦除芯片 flash：erase，等待擦除完成（提示“Erase completed successfully”）。
4. 输入命令烧录固件（替换为实际固件路径）：loadbin 你的固件路径\sniffer_nrf52840dk_nrf52840_4.1.1.hex, 0x0。
5. 烧录完成后，输入命令 reset 重启核心板，重启后核心板将枚举为「nRF Sniffer」串口。

补充：JLink烧录需确保接线无误，避免损坏核心板；固件路径需替换为步骤1解压后的实际路径。

烧录固件支持两种方式，可根据自身工具情况选择，两种方式烧录效果一致，均能实现抓包功能。

四、步骤3：配置Wireshark及nRF Sniffer插件

插件用于将串口传输的抓包数据解析并在Wireshark中显示，配置步骤如下：

1. 打开步骤1解压后的工具包，找到「extcap」文件夹（内含插件核心文件）
2. 将「extcap」文件夹下的所有文件，复制到Wireshark的「extcap」目录：
   1. Windows路径：C:\Program Files\Wireshark\extcap
   2. Linux路径：/usr/lib/x86_64-linux-gnu/wireshark/extcap
3. 安装插件依赖：
   1. 打开终端（Windows以管理员身份运行），进入extcap目录（命令：cd C:\Program Files\Wireshark\extcap）
   2. 输入命令安装依赖：pip install -r requirements.txt
   3. 等待安装完成（核心依赖为pyserial，用于串口通信）
4. 重启Wireshark，确保插件加载成功

五、步骤4：启动蓝牙空口包抓取

完成以上配置后，即可启动抓包，步骤如下：

1. 打开Wireshark，点击顶部菜单栏「Capture → Options」（或快捷键Ctrl+K），打开捕获选项
2. 在「接口」列表中，找到「nRF Sniffer for Bluetooth LE (COMx)」（COMx为步骤2中识别到的串口号）
3. 双击该接口，打开配置窗口，按以下参数设置：
   1. Channel（信道）：优先选择37、38、39（BLE广播信道），如需抓取特定设备数据，切换到对应数据信道
   2. Baud rate（波特率）：固定设置为1000000（1M），与抓包固件默认波特率一致
   3. Link-layer type（链路层类型）：保持默认「Nordic BLE Sniffer」，无需修改
4. 点击「Start」，开始抓取蓝牙空口包
5. 在Wireshark过滤栏输入「btle」，可只显示BLE相关数据包，过滤无关数据
6. 抓取完成后，点击顶部「Stop」按钮，可保存抓包文件（.pcap格式）用于后续分析

六、操作总结

整个蓝牙空口包抓取流程分为5个核心步骤，全程无异常排查，按顺序操作即可顺利完成：

1. 准备所需硬件和软件 → 2. 下载nRF Sniffer工具包 → 3. 烧录抓包固件 → 4. 配置Wireshark插件 → 5. 启动抓包并过滤数据

按照以上步骤，即可使用nRF52840核心板实现蓝牙空口包的实时抓取和分析，适用于BLE应用调试、协议学习等场景。