基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现

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1、北京交通大学硕士学位论文基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现姓名：赵霄申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：周洪利20080601摘要蓝牙技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，可提供低功耗、短距离的无线空中接口，在各种固定与移动设备之间实现无线通信。在移动通信、无线数据采集、无线遥控与遥测、计算机网络及自动控制等多种领域，蓝牙技术都有着广泛的应用。蓝牙协议规范具有多个层次，完整的蓝牙协议栈的开发是一项很复杂的工程，而在大多数嵌入式应用中，只是需要实现基本的无线数据传输功能，并不需要实现全部的蓝牙协议栈。针对此类应用，若是能提供一套实用的蓝牙无线接口、实现一个通用的无

2、线数据传输模块，就可以比较有效地缩短开发周期，降低开发成本。本文正是基于此目标，首先介绍了蓝牙技术的背景和现状，分析了蓝牙系统组成，比较了蓝牙与其他无线技术，并在此基础上，分析了蓝牙协议体系结构，并针对其在嵌入式系统中的实用性，着重剖析了蓝牙主机控制器接口HCI(HostControllerInterface)层协议。然后，参照HCI协议规范，设计了基于单片机控制蓝牙模块的硬件接口方案，并详细剖析了一个蓝牙HCI层通信实例的实验数据，随后给出了一套基于单片机实现蓝牙无线数据传输的软件接口方案。应用上述设计的蓝牙软硬件接口，本文开发了一个在单片机与PC之间实现无线数据传输的蓝牙数据传输系统。

3、在单片机端利用Keil下的C编程开发了蓝牙数据传输模块，并作为一个子模块集成到了计算机高级接口实验平台上，在PC端通过USB控制蓝牙适配器，编写了一个基本的蓝牙控制程序，从而实现了实验台与PC之间的蓝牙无线数据传输。然后，在实现基本数据传输的基础上，进一步开发了通过蓝牙进行文件传输的功能模块，在单片机端实现了一个简单的嵌入式FATl6文件系统，通过蓝牙从PC接收文件并以FATl6格式存储到外接的MMC卡上。本文提供的蓝牙软硬件接口方案及数据传输模块，不仅可以用来进一步开发蓝牙高层协议，而且还可作为通用的接口函数和模块应用到多种无线场合。关键词：蓝牙；单片机；HCI；接口：数据传输；文件传输

4、分类号：TP368．2ABSTRACTAsagloballyopenwirelessdataandspeechcommunicationspecification，Bluetoo—thtechnologycanprovidelow-power、short—distancewirelessairinterfaceandimplementwirelesscommunicationbetweenvariousfixedandmobileequipments．Bluetoothtechnologyhasawiderangeofapplicationsinmobilecommunications，w

5、irelessdatacollections，wirelessremotecontrolandsensing，computernetworkandautomaticcontrolandotherareas．Bluetoothprotocolnormshavemultiplelevels．ThedevelopmentofthecompleteBluetoothprotocolstackisaverycomplicatedproject．Inmostoftheembeddedapplications，itisonlyneedtorealizethebasicwirelessdatatransi

6、mission，SOit’SnotnecessorytoimplementalloftheBluetoothprotocols．IfwecanprovideapracticalBluetoothwirelessinterfaceandthenauniversalwirelessdatatransmissionmodule，thedevelopmentcycleoftheBluetoothembeddedapplicationscanbeeffectivelyshortenedandthedevelopmentcostswillalsobereduced．Basedonthisobjecti

7、ve，thispaperfirstlyintroducesthebackgroundandpresentsituationofBluetoothtechnology，analyzesthecomponentsoftheBluetoothsystem，comparesBluetoothtechnologywithotherwirelesstechnologies．Onthisbasis，thispaperanalyzest