藍牙接口系統軟件設計

　　系統的軟件結構如圖1所示。軟件結構中的初始化模塊包括0MAP59l0系統、鍵盤(pán)液晶、數據和語(yǔ)音通信、 FLASH和PC讀寫(xiě)以及藍牙模塊的初始化。在初始化過(guò)程中設置鍵盤(pán)掃描時(shí)間、語(yǔ)音采樣頻率、顯示狀態(tài)等各 種參數。整個(gè)系統初始化之后，程序進(jìn)人監控模塊，監控模塊隨時(shí)判斷各個(gè)模塊的狀態(tài)，并進(jìn)人相應的處理程序。數據通信模塊控制OMAP5910和藍牙模塊的數 據接口；語(yǔ)音通信模塊控制0MAP5910和音頻AD/DA的接口；藍牙接口收發(fā)控制OMAP5910和藍牙模塊的信號收 發(fā)；FLASH讀寫(xiě)模塊控制OMAP5910對其片外FLASH的讀寫(xiě)，必要時(shí)可以將某些重要數據存儲到FLASH中，此外 OMAP591 0的上電引導程序也存儲在FLASH中；鍵盤(pán)和顯示模塊控制系統的人機接口；PC通信模塊控制系統 和PC機的連接。

　　圖1 系統軟件結構圖

　　由于0MAP5910具有C55系列DSP核，一些數字信號處理算法可以很容易地實(shí)現。對于語(yǔ)音信號，可以進(jìn)行濾 波以提高語(yǔ)音質(zhì)量；如果傳輸音樂(lè )信號，可以加人音樂(lè )處理算法，例如混響、鑲邊、削峰等多種處理；可 以將語(yǔ)音壓縮后傳輸到PC機，或者解壓后播放各種格式的語(yǔ)音信號。使得系統的應用范圍更加廣泛和實(shí)用 。

　　設計藍牙設備收發(fā)器的軟仵關(guān)鍵是基于藍牙模塊的軟件驅動(dòng)技術(shù)。軟件驅動(dòng)包括硬件鏈路管理器驅動(dòng)程序 、主機控制接口（HOI）驅動(dòng)程序、電源模式管理和電源控制以及其他高層驅動(dòng)程序。

　　其中硬件鏈路管理器驅動(dòng)程序與物理固件直接相連，提供USB/RS232或其他接口的驅動(dòng)功能。鏈路管理器 驅動(dòng)程序實(shí)現了鏈路管理協(xié)議（LMP），負責處理底層鏈路控制與藍牙基帶接口，該固件支持點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對 多點(diǎn)的通信。

　　HOI驅動(dòng)程序根據HOI命令的各種數據及參數格式，對HOI事件數據包進(jìn)行處理。HOI為主機提供了訪(fǎng)問(wèn)微處 理器、鏈路管理器以及硬件狀態(tài)和控制寄存器的各種命令接口。主機通過(guò)HOI驅動(dòng)程序提供一系列命令控制 藍牙接口，藍牙固件的HOI收到命令后，會(huì )產(chǎn)生事件返回給主機，用來(lái)指示接口的當前狀態(tài)變化。主機和 HCI之間共有以下3種類(lèi)型數據。

　?。?）Hal命令包。從主機發(fā)向藍牙的HOI。

　?。?）Hal事件包。從藍牙的HOI發(fā)向主機。

　?。?）HOI數據包?？梢詮乃{牙的HOI發(fā)向主機，也可以從主機發(fā)向藍牙的Hal。包括擴展同步連接導向數據 和非實(shí)時(shí)的異步無(wú)連接數據。

　　電源模式管理可以對電源設定3種模式，分別為Hold（保持）、Sniff（喚醒）和Park（休息）模式。電源 控制提供了將電源設定為休眠狀態(tài)的方法，以便最大程度地降低系統功耗。

　　高層驅動(dòng)程序則實(shí)現嵌入藍牙模塊的外設的驅動(dòng)功能。

　　DSP和藍牙接口的軟件結構分為3個(gè)層次。

　?。?）系統的應用程序。

　?。?）為藍牙設備開(kāi)發(fā)的設備驅動(dòng)程序，包括藍牙的高層協(xié)議（RFCOMM和L2CAP等）。

　?。?）藍牙基帶部分協(xié)議：這部分協(xié)議已經(jīng)固化在藍牙模塊中。

　　在本系統中，由于采用藍牙接口模塊，其中基帶和鏈接管理協(xié)議（Link Manager Protocol，LMP）部分由藍牙模塊實(shí)現。用戶(hù)只需要在DSP即可。

　　藍牙軟件使用BlueStack編程，完成初始化、連接等功能。藍牙軟件程序流程如圖1所示。

　　初始化設備包括對指示燈、調試信息以及系統內定時(shí)器的初始化。藍牙內部有一小塊稱(chēng)為PS的存儲區，是掉電不丟失數據的，藍牙程序就是將對方地址記錄在這一存儲區里，每次啟動(dòng)時(shí)都對該存儲區的藍牙地址對應的設備建立連接。在初始化完成之后，程序還需要向底層發(fā)送消以便使藍牙程序進(jìn)入消息循環(huán)。消息處理函數是整個(gè)程序的核心，所有功能的打開(kāi)、連接等都由此來(lái)完成，其操作均嚴格依照藍牙協(xié)議的RFCOMM層進(jìn)行。在整個(gè)系統中要重點(diǎn)考慮的是數據傳輸的速率問(wèn)題。由于當藍牙工作在1類(lèi)發(fā)射功率(100mW)時(shí)，通信距離可擴展到100m，速率限制了藍牙在寬帶網(wǎng)絡(luò )中的應用。藍牙點(diǎn)對點(diǎn)傳輸時(shí)對稱(chēng)的最大有效速率為42316Kbit/s，不對稱(chēng)最大有效速率為721Kbit/s，反向為5716Kbit/s。

　　OMAP5912通過(guò)異步串口向BRF6100發(fā)送HCI命令，BRF6100收到命令后，由固化在其ROM的藍牙協(xié)議固件處理，并將向下傳遞到LM層，LM層負責鏈路的建立、加密和設置權限。OMAP5912收到BRF6100發(fā)來(lái)的數據包，根據具體的事件采取相應的處理。整個(gè)異步串口的通信由以下4個(gè)功能模塊組成。

　?。?）初始化模塊。初始化藍牙芯片以及各狀態(tài)變量，包括ΠFO、中斷寄存器和傳輸波特率等。

　?。?）事務(wù)調度模塊。根據藍牙芯片返回的事件狀態(tài)參數對系統的事務(wù)進(jìn)行調度，跳轉到返回事件處理模塊中。

　?。?）返回事件處理模塊；各個(gè)事件處理子程序分別對應不同事件的處理。

　?。?）中斷模塊；負責數據包和事件包的接收和發(fā)送。