基于dsp的bluetooth嵌入式系统应用

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1、基于dsp的bluetooth嵌入式系统应用摘要：以TI的TMS302VC54x数字信号处理器（DSP）为嵌入式控制器、ERICSSON的蓝牙模块为例，在蓝牙电缆替代协议应用模块的基础上，提出一种将电缆替代协议进行扩展的嵌入式蓝牙应用模式及其硬、软件的实现。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（BluetoothSIG）发布的，1999年发布了Bluetooth1.0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

2、GFSK跳频技术和时分双工（TDD）技术，通信距离为10米左右，Bluetooth1.0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。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：RFM；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、C、P、硬件状态及控制寄存

3、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RFM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，RFM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RFM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RFM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

4、常见的有RS-232、RS-485、ParallelPort、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。2.1ERICSS

5、ON蓝牙模块ROK101007是根据蓝牙规范1.0版（Bluetooth1.0BVersion）而设计的短距离蓝牙通信模块，它包括三个主上部分：基带控制芯片、Flash存储器和Radio芯片。它工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段，支持声音和数据的传输，其主上功能参数有：Bluetooth1.0B预认证；2级RF射频功率输出；提供FCC和ETSI纠错处理；最大460KB/sUART数据传输速率；提供UART、USB、PCM、I2C等多种HCI接口；提供内部晶振；内部预制HCI框架；点到点、点到多点操作；嵌入式屏蔽保护。基于dsp的bluetooth嵌入式系统应用:　ROK10100

6、7特别适合计算机及外围设备、手持设备、端口设备使用。其内含的蓝牙协议构架及内部系统框图如图4、图5所示。2.2DSP处理器TMS320C54X是16-bit定点DSP，适合无线通信等实时嵌入式应用的需要。C54x使用了改进的哈佛结构。CPU具有专用硬件算术运算逻辑，大量的片内存储器、增强的片内外设以及高度专业化的指令集，使其具有高度的操作灵活性和运行速度。主要特点如下：运算速度快：指令周期为25/20/15/12.5/10ns，运算能力为40/50/66/80/100MIPS；优化的CPU结构：内含1个40位的算术运算逻辑单元，2个40位的累加器，2个40位的加法器，1个17×17的硬件乘

7、法器和1个40位的桶形移位器。有4条内部总线和2个地址产生器等。先进的CPU优化结构可以使DSP高效地实现无线通信系统中的各种功能。低功耗方式：54x系列DSP可以在3.3V或2.7V电压下工作，而有些DSP内核采用1.8V电压工作以减小功耗。智能外设：除了标准的串行口和分时复用（TDM）串口外，54x还提供了多路缓冲串口（McBSP）和外部处理器通信的HPI并行接口。2.3系统构成本系统中，采用单5V电源供电，嵌入式系