基于DSP的Bluetooth嵌入式系统应用

    关键词：Bluetooth 嵌入式系统 DSP 协议

蓝牙（Bluetooth）协议标准是由蓝牙特别兴趣小组（Bluetooth SIG）发布的，1999年发布了Bluetooth 1.0版，2001年2月发布了Bluetooth1.1版。目前SIG成员已经发展到3000家左右。蓝牙协议规定的无线通信标准，基于免申请的2.4GHz的ISM频段，采用GFSK跳频技术和时分双工（TDD）技术，通信距离为10米左右，Blue tooth 1.0版标准规定的数据传输速率为1Mbps。主要适用于各种短距离的无线设备互连应用场合。可以提供点到点或点到多点的无线连接。
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1 基于电缆替代的蓝牙协议简析

1.1 蓝牙协议体系

蓝牙协议规范所措述的协议栈模式如图1所示。

蓝牙体系结构中的协议可分为四层：

核心协议：基带控制协议（Baseband）、链路管理协议（LMP）、逻辑链路控制应用协议（L2CAP）、服务发现协议（SDP）；

    电缆替代协议：RFCOMM；

电话传送控制协议：TCS二进制、AT命令集；

可选协议：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。

在协议中，规定了为基带控制器、LMP、硬件状态及控制寄存器提供命令接口的主机控制器接口（HCI）。在不同的应用模式下，HCI所处的位置不同。它可以位于L2CAP的下面，也可以在L2CAP之上。

1.2 电缆替代协议应用模式

基于ETSI标准的TS07.10信令的RFCOMM协议，提供了一个基于L2CAP协议之上的串口仿真应用模式。蓝牙协议1.0版中，RFCOMM提供的上层服务模式主要有三种：对9针RS-232接口仿真模式、空Modem仿真模式和多串口仿真模式。典型的RFCOMM应用模式框图如图2所示。

    1.3 蓝牙嵌入式应用模式

仅仅以RFCOMM协议为基础，作为串口的电缆替代应用，无形中限制了蓝牙设备的应用范围，降低了蓝牙设备的应用价值。目前计算机与外部设备的接口种类繁多，比较常见的有RS-232、RS-485、Parallel Port、CAN总线、SPI总线、I2C总线等。如果要使蓝牙设备在各种场合发挥作用，必须使蓝牙设备具备适合这些应用场合的多种接口功能。使用DSP数字信号处理器作为嵌入式控制器，不仅实现蓝牙物理设备的初始化、蓝牙高层协议，而且利用其接口灵活的特点，可以方便地对蓝牙电缆替代协议进行有效扩展。具体应用模式如图3所示。

2 系统硬件结构

本系统的构成在硬件上分为两个部分，蓝牙基带和射频部分采用爱立信（ERICSSON）公司提供的蓝牙模块ROK101007；嵌入式控制器采用美国TI公司的TMS320VC54X系列的DSP数字信号处理器。