如何解決Bluetooth系統設計的棘手問題
發布時間:2006/7/11 0:00:00 訪問次數:247
藍牙(bluetooth)是一種什么技術?
藍牙技術是一種無線通信技術標準,原意是用來取代不同長度的電纜,例如長 class 3支持1 米/ 3.3 英尺無線距離, class 2 支持 10 米/33 英尺的無線距離。由于第一類電纜用于較長距離的數據傳送,因此藍牙無線通信若要覆蓋如此大的范圍,其耗電便會遠比短距離傳送為多,因此便攜式電子產品通常都不會采用藍牙無線通信系統進行長距離的信號傳送。
藍牙技術以 2.4 ghz 的頻帶操作,可為 625µs的短信息包提供一個穩定的傳輸環境,而且可以利用跳頻避免信號受到干擾。此外,由于藍牙技術設有高斯最小移位鍵控 (gmsk) 調制功能,因此有助降低系統成本。
何謂藍牙堆棧?
執行通信協議規定所必要的軟件一般稱為堆棧或藍牙協議堆棧。堆棧這個詞含有堆合一起的意思,因此按照開放系統互連 (osi) 網絡模式組裝一起的模塊式或層級式軟件便稱為堆棧。堆棧有時稱為驅動程序,可用于符合 wifi 及通用串行總線 (usb) 標準的系統。藍牙技術一如通用串行總線,特別為不同種類的設備分別設有特定的接口。例如,符合通用串行總線標準的鍵盤和滑鼠、打印機以及音響系統都有特定的驅動程序,而藍牙也設有特定的概要文件如人機界面設備 (hid)、基本打印概要文件 (bpp) 以及先進音頻分配概要文件 (aadp)。
數據鏈路必須獲得以下幾個最基本的概要文件為其提供支持:
•一般應用概要文件 (gap)
•介紹服務應用概要文件 (sdap)
•串行端口概要文件 (spp)
這些概要文件可以用來連接上文所列的人機界面、打印機及音響系統等設備所預載的應用程序。更先進的數據傳送及音響系統軟件也可利用串行端口概要文件作為驅動程序,但兩者之間必須有軟件作為接口以及采用公用的數據幀。
圖1 典型的接口電路圖
simply blue可以精簡藍牙系統的設計
即使藍牙系統內置了堆棧及概要文件,串行端口概要文件 (spp) 與其它軟件的基本連系仍有待建立,換言之,要待有關指令全部完成交換后,數據鏈路才可視為正式建立。換言之,原有系統的軟件必須作出修改,以致整個工程項目的施工時間會被耽誤,對于內置只讀存儲器的設備來說,這方面的時間延誤尤其顯著。
幸好另外還有一個更為容易的方法可為藍牙系統編寫應用程序。以 lmx9820 為例來說,由于這款芯片已預載了 nre 以及免繳版稅的全面嵌入式藍牙堆棧 (如 l2cap、rfcomm 及 sdp) 與概要文件 (如 gap、sdap 及 spp),因此客戶可以專注于設計工作,無需為投資什么軟件而分心。lmx9820 設有透明模式,可以通過預置的通電功能啟動系統,傳送原始數據。換言之,任何設有通用異步收發器 (uart) 的電子產品都可與任何藍牙裝置如個人數字助理 (pda) 或筆記本計算機連通。現有產品如設有紅外線數字信號連接 (irda) 端口的打印機及診斷設備都可利用藍牙技術進行無線數據傳送。
天線的信號接收能力:示例一
圖1的電路圖顯示我們其實很容易便能為電子產品添加藍牙通信功能。圖中的電路只需采用極少的獨立式電源供應器及去耦電容器,但即使如此,我們設計時也須抱持審慎的態度,因為多噪音的電源供應器可以影響射頻系統的收發能力。圖中的 12 mhz 石英振蕩器或時鐘負責為系統功能計時。較新的 lmx9820a 芯片可以提供 32 khz 的時鐘頻率以供選擇,以便系統可以自動選用節能模式操作。
我們若想設計一套完善的藍牙 (bluetooth) 系統,就必須充分掌握其中的技術知識,例如協議堆棧、射頻設計及系統集成等方面的專門知識。lmx9820 芯片的面世令藍牙系統的設計工作變得更為容易。以采用微控制器并設有通用異步收發器 (uart) 的定標器、恒溫器及儀表為例來說,這類電子設備目前都可無需在軟件方面作出任何修改便能輕易添加點對點藍牙通信的功能。
藍牙(bluetooth)是一種什么技術?
藍牙技術是一種無線通信技術標準,原意是用來取代不同長度的電纜,例如長 class 3支持1 米/ 3.3 英尺無線距離, class 2 支持 10 米/33 英尺的無線距離。由于第一類電纜用于較長距離的數據傳送,因此藍牙無線通信若要覆蓋如此大的范圍,其耗電便會遠比短距離傳送為多,因此便攜式電子產品通常都不會采用藍牙無線通信系統進行長距離的信號傳送。
藍牙技術以 2.4 ghz 的頻帶操作,可為 625µs的短信息包提供一個穩定的傳輸環境,而且可以利用跳頻避免信號受到干擾。此外,由于藍牙技術設有高斯最小移位鍵控 (gmsk) 調制功能,因此有助降低系統成本。
何謂藍牙堆棧?
執行通信協議規定所必要的軟件一般稱為堆棧或藍牙協議堆棧。堆棧這個詞含有堆合一起的意思,因此按照開放系統互連 (osi) 網絡模式組裝一起的模塊式或層級式軟件便稱為堆棧。堆棧有時稱為驅動程序,可用于符合 wifi 及通用串行總線 (usb) 標準的系統。藍牙技術一如通用串行總線,特別為不同種類的設備分別設有特定的接口。例如,符合通用串行總線標準的鍵盤和滑鼠、打印機以及音響系統都有特定的驅動程序,而藍牙也設有特定的概要文件如人機界面設備 (hid)、基本打印概要文件 (bpp) 以及先進音頻分配概要文件 (aadp)。
數據鏈路必須獲得以下幾個最基本的概要文件為其提供支持:
•一般應用概要文件 (gap)
•介紹服務應用概要文件 (sdap)
•串行端口概要文件 (spp)
這些概要文件可以用來連接上文所列的人機界面、打印機及音響系統等設備所預載的應用程序。更先進的數據傳送及音響系統軟件也可利用串行端口概要文件作為驅動程序,但兩者之間必須有軟件作為接口以及采用公用的數據幀。
圖1 典型的接口電路圖
simply blue可以精簡藍牙系統的設計
即使藍牙系統內置了堆棧及概要文件,串行端口概要文件 (spp) 與其它軟件的基本連系仍有待建立,換言之,要待有關指令全部完成交換后,數據鏈路才可視為正式建立。換言之,原有系統的軟件必須作出修改,以致整個工程項目的施工時間會被耽誤,對于內置只讀存儲器的設備來說,這方面的時間延誤尤其顯著。
幸好另外還有一個更為容易的方法可為藍牙系統編寫應用程序。以 lmx9820 為例來說,由于這款芯片已預載了 nre 以及免繳版稅的全面嵌入式藍牙堆棧 (如 l2cap、rfcomm 及 sdp) 與概要文件 (如 gap、sdap 及 spp),因此客戶可以專注于設計工作,無需為投資什么軟件而分心。lmx9820 設有透明模式,可以通過預置的通電功能啟動系統,傳送原始數據。換言之,任何設有通用異步收發器 (uart) 的電子產品都可與任何藍牙裝置如個人數字助理 (pda) 或筆記本計算機連通。現有產品如設有紅外線數字信號連接 (irda) 端口的打印機及診斷設備都可利用藍牙技術進行無線數據傳送。
天線的信號接收能力:示例一
圖1的電路圖顯示我們其實很容易便能為電子產品添加藍牙通信功能。圖中的電路只需采用極少的獨立式電源供應器及去耦電容器,但即使如此,我們設計時也須抱持審慎的態度,因為多噪音的電源供應器可以影響射頻系統的收發能力。圖中的 12 mhz 石英振蕩器或時鐘負責為系統功能計時。較新的 lmx9820a 芯片可以提供 32 khz 的時鐘頻率以供選擇,以便系統可以自動選用節能模式操作。
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