基于S3C4480X控制的藍牙音頻網(wǎng)關(guān)設計與實(shí)現

ROKl01008模塊的組成如圖3所示。該模塊內部帶有無(wú)線(xiàn)收發(fā)器、基帶控制器、閃存、電源管理和時(shí)鐘五個(gè)模塊。其中無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊由藍牙收發(fā)器和天線(xiàn)組成。其功能是為網(wǎng)關(guān)和終端設備提供無(wú)線(xiàn)通道?；鶐Э刂破骺赏瓿深l率的合成，同時(shí)完成基帶模塊的數據比特信號到無(wú)線(xiàn)電信號的轉換過(guò)濾，并將無(wú)線(xiàn)電信號以一定的功率和跳頻頻率發(fā)送出去。ROKOl008的工作頻段在2．4 GHz～2．5 GHz ISM之間，有79個(gè)信道，每個(gè)信道l MHz。
2．2 藍牙音頻網(wǎng)關(guān)硬件結構
藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的硬件包括藍牙芯片和音頻編／解碼器(CODEC)。嵌入式藍牙音頻網(wǎng)關(guān)電路主要用于提供音頻輸入／輸出接口，并建立音頻連接。圖4為藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的硬件電路。藍牙模塊電壓為+3．3 V。利用藍牙模塊的UART與單片機S3C44BOX的UART進(jìn)行相互連接?？蓸嫵赏ㄐ磐ǖ?。而S3C44BOX也可與PC機通過(guò)UART接口進(jìn)行通信并互操作。CODEC負責音頻的輸入輸出。

3 藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的軟件設計
藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的實(shí)現主要基于Bluestack協(xié)議棧來(lái)完成，音頻網(wǎng)關(guān)軟件分為三層機構，即BlueStack協(xié)議棧、AG客戶(hù)機程序和連接管理器。
BlueStack是劍橋咨詢(xún)有限公司的藍牙協(xié)議軟件棧，可用C語(yǔ)言實(shí)現。它遵循藍牙特殊興趣小組提出的分層模型，可支持邏輯鏈路控制并適配協(xié)議上使用串口仿真協(xié)議或二進(jìn)制電話(huà)控制協(xié)議，并將其作為傳輸協(xié)議的規范層。基于BlueStack協(xié)議?？蓪?shí)現Bluetooth的所有功能。
整個(gè)BlueStack的協(xié)議棧實(shí)現采用消息驅動(dòng)，層與層之間使用消息隊列傳遞。在嵌入式藍牙音頻網(wǎng)關(guān)應用程序中，一般會(huì )涉及兩大類(lèi)消息：CM消息和BlueStack消息。CM消息可在客戶(hù)機和連接管理器之間進(jìn)行傳遞，而B(niǎo)lueStack消息則在BlueStack協(xié)議棧之間傳遞。BlueStack原語(yǔ)類(lèi)型有DM PRIM、RFC_PRIM、SDP_PRIM 及L2CAP_PRIM四種，在A(yíng)G應用中，一般會(huì )用到前三種。BlueStack消息格式為DM (RFC、SDC或SDS)_原語(yǔ)_擴展名。
AG應用中通常會(huì )定義兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是CM任務(wù)，任務(wù)號與隊列號為O；另一個(gè)是AG任務(wù)，任務(wù)號與隊列號為1。AG客戶(hù)機將所要傳遞給CM的消息提交給隊列l，CM則將要傳遞給AG的消息提交給隊列0。
應用程序應為ARM與藍牙之間提供通信接口，主要是在主機間建立兩個(gè)L2CAP信道(控制信道與數據信道)。初始化時(shí)，藍牙模塊應被喚醒，并進(jìn)行寫(xiě)數據操作(隊列形式)，然后通過(guò)請求建立連接。當AG客戶(hù)機發(fā)出請求信號時(shí)，如果CM有回應，說(shuō)明可以建立連接。數據收發(fā)過(guò)程中，數據要進(jìn)行封裝／解封、分類(lèi)等操作。圖5所示為藍牙數據收發(fā)過(guò)程的軟件流程圖。

4 結束語(yǔ)
S3C44BOX內核的功能強大，并可實(shí)現操作系統的內嵌，因而可通過(guò)單片機系統構建嵌入式操作系統平臺。本文在A(yíng)RM平臺的基礎上，設計了一種基于S3C44BOX的藍牙音頻網(wǎng)關(guān)。經(jīng)測試，該網(wǎng)關(guān)可實(shí)現藍牙耳機的接入，并成功實(shí)現配對與語(yǔ)音數據傳輸。藍牙耳機與音頻網(wǎng)關(guān)在進(jìn)行相互操作前，需要建立配對連接，也就是說(shuō)，這種連接是要通過(guò)藍牙鑒權和綁定來(lái)實(shí)現的。而這種關(guān)系一旦建立，之后就不用再執行此操作了。