蓝牙芯片ROK 101 007在语音系统中的应用

摘要：介绍了爱立信公司推出的蓝牙芯片ＲＯＫ １０１ ００７的结构、工作原理及其在无线语音系统中的应用。

    关键词：蓝牙 主机控制接口

爱立信（Ｅｒｉｃｓｓｏｎ）公司推出的蓝牙芯片ＲＯＫ １０１ ００７是一款适合于短距离无线通信的射频／基带芯片，集成度高、功耗小，完全兼容蓝牙协议Ｖｅｒｓｉｏｎ １．１，可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该芯片包括基带控制器、无线收发器、闪存等功能块，可提供高至ＨＣＩ（主机控制接口）层的功能。此外，该芯片还提供ＵＳＢ、ＵＡＲＴ和ＰＣＭ接口，用于与主机通信；并且支持蓝牙语音和数据传输，输出功率满足蓝牙二级操作的要求。

１ 内部结构及各功能块介绍

ＲＯＫ １０１ ００７包含五个功能块：无线收发器（ＰＢＡ ３１３ ０１／２）、基带控制器、闪存、电源管理模块、时钟，如图１所示。

图1 芯片内部结构框图和部分外部管理

    １．１ 无线收发器ＰＢＡ ３１３ ０１／２

ＰＢＡ ３１３ ０１／２是一个工作在２．４～２．５ＧＨｚ ＩＳＭ频段的短距离微波频率射频收发器，使用ＧＦＳＫ调制，最大的ＴＸ＆ＲＸ数据传输率为１Ｍｂｉｔ／ｓ。能在可供使用的７９个信道（２．４０２～２．４８０ＧＨｚ）之间快速地跳频（１６００个信道／ｓ），通道带宽是１ＭＨｚ，频率偏差在１４０ｋＨｚ和１７５ｋＨｚ之间。满足蓝牙二级操作，最大输出功率是４ｄＢｍ，不需要功率控制。安装天线之后，传输距离可达１０ｍ，符合ＩＳＭ频段的ＦＣＣ和ＥＴＳＩ标准。ＰＢＡ ３１３ ０１／２以Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ为基础，集成了环路滤波器、压控振荡器、天线滤波器、收发控制器、发送器和接收器等六个操作部件，如图１所示。各部件功能如下：

①Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ完成信号的调制和解调。

②环路滤波器、压控振荡器和Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ构成锁相环。环路滤波器滤除Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ输出的误差电压的高频成份和噪声，用以保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性。

③收发控制器协调接收器（ＲＸ）和发送器?ＴＸ?的工作，用以保证蓝牙的全双工传输。

④天线滤波器对射频信号进行带通滤波。管脚ＡＮＴ（Ｔ２）是天线接口，应连接阻抗为５００Ω的天线。

１．２ 基带控制器

基带控制器是一个基于ＡＲＭ７－Ｔｈｕｍｂ的功能块，通过ＵＡＲＴ或ＵＳＢ接口控制无线收发器。基带控制器负责处理底层的链路层功能，如调频序列的选择等。

１．３ 闪存

闪存以二进制码的格式存放蓝牙固件，可与基带控制器交换数据、地址和控制信号。蓝牙固件包括链路管理器和主机控制接口（ＨＣＩ）。

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    链路管理器实现了链路管理协议（ＬＭＰ），负责处理底层链路控制。每个蓝牙设备都可以通过ＬＭＰ与另一个蓝牙设备的链路管理器进行点对点的通信。ＨＣＩ为主机提供了访问基带控制器、链路管理器以及硬件状态和控制寄存器的命令接口。主机通过ＨＣＩ驱动程序提供的一系列命令控制蓝牙接口；蓝牙固件的ＨＣＩ收到命令后，会产生事件返回给主机，用来指示接口的状态变化。主机和ＨＣＩ之间共有三类数据传输：

·ＨＣＩ命令包 从主机发往蓝牙的ＨＣＩ。

·ＨＣＩ事件包 从蓝牙的ＨＣＩ发往主机。

·ＨＣＩ数据包 既可从主机发往ＨＣＩ，也可从ＨＣＩ发往主机，包括无连接（ＡＣＬ）数据和同步连接（ＳＣＯ）数据。

ＨＣＩ传输层定义了每一类数据如何封装以及如何通过接口进行复用。ＲＯＫ １０１ ００７支持两种ＨＣＩ传输层：ＵＡＲＴ传输层和ＵＳＢ传输层。

１．４ 电源管理模块

该模块提供芯片所需电源。Ｖｃｃ的典型值是３．３Ｖ。

１．５ 时钟