藍牙硬體

藍牙硬體

藍牙的技術規範除了包括協定部分外還包括藍牙的套用部分(即套用模型)。在實現藍牙的時候,一般是將藍牙分成兩部分來考慮,其一是軟體實現部分,它位於HCI的上面,包括藍牙協定棧上層的L2CAP、RFCOMM、SDP和TCS以及藍牙的一些套用;其二是硬體實現部分,它位於HCI的下面,即底層硬體模組。

硬體簡介

藍牙硬體模組由藍牙協定棧的無線收發器(RF)、基帶控制器(BB)和鏈路管理層(LMP)組成。大多數生產廠家都是利用片上系統技術SOC(System-On-Chip)將這三層功能模組集嵌在同一塊晶片上。它由微處理器(CPU)、無線收發器(RF)、基帶控制器(BB)、靜態隨機存儲器(SRAM)、快閃記憶體(Flash程式存儲器)、通用異步收發器(UART)、通用串列接口(USB)、語音編/解碼器(CODEC)及藍牙測試模組組成。

組成

藍牙基帶控制器

藍牙基帶控制器是藍牙硬體模組的關鍵模組。

它主要由鏈路控制序列發生器、可程式程式列發生器、內部語音處理器、共享RAM裁器及定時鏈管理、加密/解密處理等功能單元組成。

其主要功能:在微處理器模組控制下,實現藍牙基帶部分的所實時處理功能,包括負責對接收bit流進行符號定時提取的恢復;分組頭及淨荷的循環沉余度校驗(CRC);分組頭及淨荷的前向糾錯碼(FEC)處理和傳送處理;加密和解密處理等。且能提供從基帶控制器到其它晶片的接口(諸如數據路徑RAM客戶接口、微處理器接口、脈碼調製接口(PCM)等)。

無線收發器模組

無線收發器是藍牙設備的核心,任何藍牙設備都要有無線收發器。

它與用於廣播的普通無線收發器的不同之處在於體積小、功率小(目前生產的藍牙無線收發器的最大輸出功率只有100mW、2.5mW、1mW三種)。它由鎖相環、傳送模組和接收模組等組成。傳送部分包括一個倍頻器,且直接使用壓控振盪器調製(VCO);接收部分包括混頻器、中頻器放大器、鑒頻器以及低噪音放大器等。

無線收發器的主要功能是調製/解調、幀定時恢復和跳頻功能同時完成傳送和接收操作。傳送操作包括載波的產生、載波調製、功率控制及自動增益控制AGC;接收操作包括頻率調諧至正確的載波頻率及信號強度控制等。

微處理器(CPU)

CPU負責藍牙比特流調製和解調比特級處理,且還負責控制收發器和專用的語言編碼和解碼器。

存儲器和SRAM

Flash存儲器用於存放基帶和鏈路管理層中的所有軟體部分。SRAM作為CPU的運行空間,在工作時把Flash中的軟體調用到SRAM中。

語音編/解碼器

語音編/解碼器(Coder Decoder)CODEC由數模轉換器(DAC)、模數轉換口(ADC)、數字接口、編碼模組等組成。主要功能:提供語音編碼和解碼功能,提供CVSD(Continuous Variable Slope Delta Modulation)即連續可變斜率增量調製及對數PCM(Pulse Coded Modulation)即脈衝編碼調製兩種編碼方式。

藍牙測試模組

它是由DUT(Device Under Test)即被測試模組與測試設備及計量設備組成。一般測試 設備被測試設備構成一個微微網,測試設備是主節點,DUT是從節點。測試設備對整個測試過程進行控制。

其主要功能提供無線層和基帶層的認證和一致性規範,同時還管理產品的生產和售後測試。

收發器和接口

UART(Universal Asynchronous Keceiver Transunitter)通用異步收發器和USB(Universal Serial Bus)通用串列接口。

功能:提供到HCI(Host Confroller Interface)即主機控制器接口傳輸層的物理連線,是高層與物理模組進行通信的通道。

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