藍(lán)牙技術(shù)硬件實現(xiàn)模式分析

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1、藍(lán)牙技術(shù)硬件實現(xiàn)模式分析摘要:介紹了藍(lán)牙技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及特點,并結(jié)合Transilica公司生產(chǎn)的Onechip藍(lán)牙產(chǎn)品TR0700單芯片,分析了硬件實現(xiàn)模式。關(guān)鍵詞:藍(lán)牙技術(shù)硬件實現(xiàn)鏈路管理與控制跳頻藍(lán)牙技術(shù)是一項新興的技術(shù)。它的主要目的是在全世界建立一個短距離的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。它使用2.4GHz~2.5GHz的ISM(IndustrionScientifcMedical)頻段來傳送話音和數(shù)據(jù)。運用成熟、實用、先進的無線技術(shù)來代替電纜,它提供了低成本、低功耗的無線接口,使所有固定和移動設(shè)備通過微微網(wǎng)PAN(

2、PersonalAreaNetentationAndReassembly)及組提取等功能。L2CAP允許高達(dá)64KB的數(shù)據(jù)分組。SDP是一個基于客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的協(xié)議。它工作在L2CAP層之上,為上層應(yīng)用程序提供一種機制來發(fā)現(xiàn)可用的服務(wù)及其屬性,而服務(wù)屬性包括服務(wù)的類型及該服務(wù)所需的機制或協(xié)議信息。RFM是一個仿真有線鏈路的無線數(shù)據(jù)仿真協(xié)議,符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)的TS07.10串口仿真協(xié)議。它在藍(lán)牙基帶上仿真RS-232的控制和數(shù)據(jù)信號,為原先使用串行連接的上層業(yè)務(wù)提供傳送能力。TCS是一個基于ITU-TQ.9

3、31建議的采用面向比特的協(xié)議,它定義了用于藍(lán)牙設(shè)備之間建立語音和數(shù)據(jù)呼叫的控制信令(CallControlSignalling),并負(fù)責(zé)處理藍(lán)廾設(shè)備組的移動管理過程。1.3高端應(yīng)用層高端應(yīng)用層位于藍(lán)牙協(xié)議棧的最上部分。一個完整的藍(lán)牙協(xié)議棧按其功能又可劃分為四層:核心協(xié)議層(BB、LMP、LCAP、SDP)、線纜替換協(xié)議層(RFM)、電話控制協(xié)議層(TCS-BIN)、選用協(xié)議層(PPP、TCP、TP、UDP、OBEX、IrMC、、SDP和TCS以及藍(lán)牙的一些應(yīng)用;其二是硬件實現(xiàn)部分,它位于HCI的下面,亦即上

4、面提到的底層硬件模塊,它已在圖1中標(biāo)示出。下面討論藍(lán)牙硬件模塊的結(jié)構(gòu)與性能。藍(lán)牙硬件模塊由藍(lán)牙協(xié)議棧的無線收發(fā)器(RF)、其帶控制器(BB)和鏈路管理層(LMP)組成。目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家都是利用片上系統(tǒng)技術(shù)SOC(System-On-Chip)將這三層功能模塊集嵌在同一塊芯片上。圖2為單芯片藍(lán)牙硬件模塊結(jié)構(gòu)圖。它由微處理器(CPU)、無線收發(fā)器(RF)、基帶控制器(BB)、靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)、閃存(Flash程序存儲器)、通用異步收發(fā)器(UAST)、通用串行接口(USB)、語音編/解碼器(CODEC

5、)及藍(lán)牙測試模塊組成。下面分別敘述各部分的組成及功能。(1)藍(lán)牙基帶控制器藍(lán)牙基帶控制器是藍(lán)牙硬件模塊的關(guān)鍵模塊。它主要由鏈路控制序列發(fā)生器、可編程程序列發(fā)生器、內(nèi)部語音處理器、共享RAM裁器及定時鏈管理、加密/解密處理等功能單元組成。其主要功能:在微處理器模塊控制下,實現(xiàn)藍(lán)牙基帶部分的所實時處理功能,包括負(fù)責(zé)對接收bit流進行符號定時提取的恢復(fù);分組頭及凈荷的循環(huán)沉余度校驗(CRC);分組頭及凈荷的前向糾錯碼(FEC)處理和發(fā)送處理;加密和解密處理等。且能提供從基帶控制器到其它芯片的接口(諸如數(shù)據(jù)路徑RA

6、M客戶接口、微處理器接口、脈碼調(diào)制接口(PCM)等。(2)無線收發(fā)器模塊無線收發(fā)器是藍(lán)牙設(shè)備的核心,任何藍(lán)牙設(shè)備都要有無線收發(fā)器。它與用于廣播的普通無線收發(fā)器的不同之處在于體積小、功率小(目前生產(chǎn)的藍(lán)牙無線收發(fā)器的最大輸出功率只有100mFlash存儲器用于存放基帶和鏈路管理層中的所有軟件部分。SRAM作為CPU的運行空間,在作時把Flash中的軟件調(diào)用SRAM中。(5)語音編/解碼器CODEC(CoderDecoder)語音編/解碼器CODEC由ADC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、模數(shù)轉(zhuǎn)換口(ADC)、數(shù)字接口、編碼模

7、塊等組成。主要功能:提供語音編碼和解碼功能,提供CVSD(ContinuousVariableSlopeDeltaModulation)即連續(xù)可變斜率增量調(diào)制及對數(shù)PCM(PulseCodedModulation)即脈碼調(diào)制兩種編碼方式。(6)藍(lán)牙測試模塊它是由DUT(DeviceUnderTest)即被測試模塊與測試設(shè)備及計量設(shè)備組成。一般測試設(shè)備被測試設(shè)備構(gòu)成一個微微網(wǎng),測試設(shè)備是主節(jié)點,DUT是從節(jié)點。測試設(shè)備對整個測試過程進行控制,其主要功能提供無線層和基帶層的認(rèn)證和一致性規(guī)范,同時還管理產(chǎn)品的生產(chǎn)

8、和售后測試。(7)UART(UniversalAsynchronousKeceiverTransunitter)通用異步收發(fā)器和USB(UniversalSerialBus)通用串行接口。功能:提供到HCI(HostConfrollerInterface)即主機控制器接口傳輸層的物理連接,是高層與物理模塊進行通信的通道。3TR0700單芯片介紹RT0700單芯片是Transilica公司的藍(lán)牙產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)如圖3所

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