藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範,是一種用於替代移動設備或固定電子設備之間連線電纜的近距離無線鏈路,藍牙工作在全球通用的2.4GHz頻段,數據速率為1Mb/s,採用時分雙工傳輸技術實現全雙工傳輸。作為取代數據電纜的短距離無線通信技術,藍牙支持點對點以及點對多點的通信,以無線方式將家庭或辦公室中的各種數據和語音設備連成一個微微網(Pico-net),幾個微微網還可以進一步實現互聯,形成一個分散式網路(scatter-net),從而在這些連線設備之間實現快捷而方便的通信。本文介紹藍牙接口在嵌入式數位訊號處理器omap5910上的實現,DSP對模擬信號進行採樣,並對A/D變換後的數位訊號進行處理,通過藍牙接口傳輸到接收端,同樣,DSP對藍牙接收到的數位訊號進行D/A變換,成為模擬信號。
整個系統由DSP、BRF6100、音頻AD/DA、液晶、鍵盤以及Flash組成,硬體連線如圖2所示,DSP是核心控制單元,音頻AD用於將採集的模擬語音信號轉變成數字語音信號;音頻DA將數字語音信號轉換成模擬語音信號,輸出到耳機或者音箱。音頻AD和DA的前端和後端都有放大和濾波電路,一般情況下,音頻AD和DA集成到一個晶片上,本系統使用TI公司的TLV320AIC10,設定採樣頻率為8KHz,鍵盤用於輸入和控制,液晶顯示器顯示各種信息,Flash保存DSP所需要的程式,供DSP上電調用;JTAG是DSP的仿真接口,DSP還提供HPI口,該接口可以和計算機連線,可以下載計算機中的檔案並通過DA播放,也可以將數字語音信號傳輸到計算機保存和處理。
系統中的DSP採用OMAP5910,該DSP是TI公司推出的嵌入式DSP,具有雙處理器結構,片內集成ARM和DSP處理器。ARM用於控制外圍設備,DSP用於數據處理。OMAP5910中的DSP是基於TMS320C55X核的處理器,提供2個乘累加(MAC)單元,1個40位的算術邏輯單元和1個16位的算術邏輯單元,由於DSP採用了雙ALU結構,大部分指令可以並行運行,其工作頻率達150MHz,並且功耗更低。
OMAP5910中的ARM是基於ARM9核的TI925T處理器,包括1個協處理器,指令長度可以是16位或者32位。DSP和ARM可以協同工作,通過MMU控制,可以共享記憶體和外圍設備,OMAP5910可以用在多種領域,例如移動通信、視頻和圖像處理,音頻處理、圖形和圖像加速器、數據處理。本系統使用OMAP5910,用於個人移動通信。
BRF6100和OMAP5910的連線是本系統硬體連線的重點,使用OMAP5910的MCSI接口連線BRF61001語音接口。MCSI接口是OMAP5910特有的多通道串列接口(MultiChannelSerialInterface),具有位同步信號和幀同步信號。系統採用主模式,即OMAP5910提供2個時鐘到藍牙模組BRF6100的語音接口的位和幀同步時鐘信號,MCSI接口的最高傳輸頻率可以達到6MHz,系統由於傳輸語音信號,設定幀同步信號為8KHz,與OMAP5910外接的音頻AD的採樣頻率一致。每幀傳輸的位根據需要可以設定成8或者16位,相應的位同步時鐘為64KHz或者128KHz,這些設定都可以通過設定OMAP5910的內部暫存器來改變,使用十分方便靈活。