針對最后十米的傳輸問題,藍牙" title="藍牙">藍牙技術已經逐漸成為低成本、短距離無線個人網絡傳輸的首選技術,其主要目標是提供一個全雙工的無線傳輸環(huán)境,從而實現語音和數據的無線傳輸。對于近距離傳輸,藍牙可采用高速跳頻技術(FH)來確保鏈路的穩(wěn)定,而且抗干擾性強,不易竊聽。此外,藍牙芯片的價格低廉,實現擴展容易。通過藍牙還可以對家居音頻" title="音頻">音頻設備網絡進行控制。
為此,本文設計了一種基于S3C4480X" title="S3C4480X">S3C4480X的藍牙音頻網關(AG)系統(tǒng),該系統(tǒng)可實現與藍牙耳機之間的點對點連接,以建立一個音頻連接,從而實現兩者之間的配對與語音數據傳輸。
1 藍牙體系結構
藍牙無線通信協議標準包括核心協議和應用框架兩大部分。藍牙協議標準的目的是在遵循規(guī)范應用的情況下能夠進行相互間的操作,為了實現相互間的操作,在遠程設備上的對應應用程序必須以同一協議棧運行。藍牙協議的體系結構可分為物理層、數據鏈路層、中間協議層和應用層,圖1所示是藍牙系統(tǒng)協議棧的系統(tǒng)組成框圖。藍牙的核心協議包括4部分,即基帶、鏈路管理、邏輯鏈路控制與適應協議(L2CAP)、業(yè)務搜尋協議(SDP)等。其中L2CAP負責建立邏輯鏈路連接,提供協議復用、高層與底層間數據分組的分段與重組等任務。SDP可提供服務搜索和服務瀏覽功能,負責藍牙設備間服務的查詢和訪問。
藍牙主機控制接口(HCl)可為基帶控制器、連接控制器、硬件狀態(tài)、控制寄存器提供命令接口,并可在藍牙設備的主機和基帶之間提供一個通用接口。HCI層以上的協議在主機上運行,而以下的協議由藍牙主機控制器硬件來完成。這樣既可保證底層協議傳輸的穩(wěn)定性,又支持了上層應用協議的可擴展性。
2 系統(tǒng)硬件結構與設計
本文選用三星公司的32位內核ARM7TDMIS3C44BOX為處理器,并通過藍牙模塊、音頻編/解碼器(CODEC)、以太網接口等來構建系統(tǒng)硬件平臺。本系統(tǒng)基于藍牙BlueStack協議棧,可以實現藍牙的所有功能,藍牙音頻網關系統(tǒng)就是基于BlueStack實現的。S3C44BOX與RTL8019用于開發(fā)10Mbps的以太網接口,可使系統(tǒng)連通以太網,并通過以太網進行操作。圖2為其系統(tǒng)構成框圖。
2.1 藍牙模塊ROKl01008的結構特點
本系統(tǒng)選用Ericsson公司的ROKl0l008模塊,該藍牙模塊集成度高,功耗小,可提供高至控制接口HCI層的功能,并具有UART、I2C和PCMCIA三種主機控制接口,可方便地與主機進行藍牙語音和數據的傳輸。ROKl0l008支持藍牙規(guī)范v1.OB,其接收器的最大輸入電平為+13 dBm,動態(tài)范圍較廣,能確保發(fā)送器可靠的通信,其輸出功率可達Class2,UART最大數據流為460 kbps。同時ROKl01008可支持語音和數據傳輸功能,能夠實現點對點的連接。
ROKl01008模塊的組成如圖3所示。該模塊內部帶有無線收發(fā)器、基帶控制器、閃存、電源管理和時鐘五個模塊。其中無線收發(fā)模塊由藍牙收發(fā)器和天線組成。其功能是為網關和終端設備提供無線通道?;鶐Э刂破骺赏瓿深l率的合成,同時完成基帶模塊的數據比特信號到無線電信號的轉換過濾,并將無線電信號以一定的功率和跳頻頻率發(fā)送出去。ROKOl008的工作頻段在2.4 GHz~2.5 GHz ISM之間,有79個信道,每個信道l MHz。
