藍(lán)牙芯片選型.pdf.pdf

查看文章查看文章 藍(lán)牙芯片選型藍(lán)牙芯片選型1 2007- 07- 02 09:00 這里我只是記錄了一些公司產(chǎn)品的介紹： 1、愛立信(ericsson) 摘 要：rok101 007藍(lán)牙通信芯片是愛立信（ericsson）公司推出的一款適合于短距離藍(lán)牙通信的無線基帶模塊。它集成度高、功耗小、完全兼容藍(lán)牙 協(xié)議v11，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中，文中介紹了rok101 007的結(jié)構(gòu)、功能、各接口管腳以及常用hci指令的用法。 關(guān)鍵詞：藍(lán)牙（bluetooth）；無線通信；rok101 007 1藍(lán)牙技術(shù)及芯片簡介 藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代在便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無線連接技術(shù)。其設(shè)備使用全球通行的、無需申請?jiān)S可的245ghz 頻段，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語音傳輸，傳輸速率可達(dá)到10mbps，在支持3個(gè)話音頻道的同時(shí)還支持高達(dá)7232kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。也就是說，在辦公 室、家庭和旅途中，無需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專用線纜和連接器，而通過藍(lán)牙遙控裝置即可形成一點(diǎn)到多 點(diǎn)的無線連接，即在該裝置周圍組成一個(gè) “微網(wǎng)”，網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙設(shè)備都可與該裝置互通信號(hào)。藍(lán)牙設(shè)備的一般有效通信范圍為10米，強(qiáng)的可以達(dá)到100米左右。 愛立信（ericsson）公司是藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)起人，該公司出品的藍(lán)牙芯片rok101 007是一款適合于短距離通信的無線基帶模塊，該藍(lán)牙模塊集成 度高，功耗小，完全兼容藍(lán)牙協(xié)議v11，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該模塊包括基帶控制器，無線收發(fā)器，閃存等部件，可提供高至hci （主機(jī)控制接口）層的功能。此外，該模塊還提供有usb、uart和pcm接口，因而能方便地與主機(jī)（host）進(jìn)行通信，另外，該模塊還同時(shí)支持藍(lán)牙 語音和數(shù)據(jù)傳輸，且其輸出功率能滿足藍(lán)牙2級操作的要求。 2內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各功能塊介紹 rok101 007是一款完全依據(jù)藍(lán)牙協(xié)議v11開發(fā)的藍(lán)牙芯片，它包含無線收發(fā)器（pba313 012）、基帶控制器、閃存、電源管理模塊和時(shí)鐘五 個(gè)功能模塊。圖1所示是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。 21無線收發(fā)器 無線收發(fā)和信號(hào)調(diào)制功能是通過pba313012完成的。該芯片是一個(gè)工作在2425ghz的ism頻段的近距離微波射頻收發(fā)器。其最大txrx 數(shù)據(jù)傳輸率為1mbits，可以最大限度地利用無需認(rèn)證的ism頻段，可在79個(gè)信道（24022480ghz）之間快速地跳頻（1600個(gè)信道秒），使 用gfsk調(diào)制方式，通道帶寬為1mhz，頻率偏差在140khz175khz之間，能滿足藍(lán)牙二級操作，其最大輸出功率為4dbm，且不需要功率控制。安裝 天線之后，其傳輸距離可達(dá)10米，符合ism頻段的fcc和etsi標(biāo)準(zhǔn)。該模式中的pba313012以radio asic為基礎(chǔ)，且內(nèi)含環(huán)路濾波器（loop filter）、壓控振蕩器（vco）、天線過濾器（antenna filter）、rx和tx變換器等六個(gè)操作模塊。利用radio asic可完成信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)；而在環(huán) 路濾波器（loop filter）、壓控振蕩器（vco）和radioasic構(gòu)成的鎖相環(huán)中，可以濾除radio asic輸出中誤差電壓的高頻成分和噪聲，從而保證環(huán)路 所要求的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性；交換控制器（switch）的作用是協(xié)調(diào)接收器（rx）和發(fā)送器（tx）的工作，以保證藍(lán)牙的全雙工傳輸。天線濾波 器（antenna filter）的作用是對射頻信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。 22基帶控制器 通常使用一個(gè)基于arm7thumb的芯片并通過串行口（uart）或usb接口來控制無線收發(fā)器。基帶則負(fù)責(zé)處理底層的鏈路層功能。其功能包 括： cvsd語音編碼； 頭錯(cuò)誤校驗(yàn)（hec）生成及校驗(yàn)； 前向糾錯(cuò)（fec）生成及校驗(yàn)； 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（crc）生成及校驗(yàn)； 數(shù)據(jù)擾碼； 有效數(shù)據(jù)加密和解密； 跳頻序列的選擇。 23閃存 myfreespace recording of important 主頁 博客博客 相冊|個(gè)人檔案|好友 page 1 of 7藍(lán)牙芯片選型1_myfreespace_百度空間 2010- 4- 17 rok101 007中的閃存以二進(jìn)制碼的格式存放在藍(lán)牙固件（firmware）之中，它可與基帶控制器交換數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)。藍(lán)牙固件包括鏈路管 理器（link manager）和主機(jī)控制接口（hci）。 a鏈路管理器（link manager） 通過鏈路管理器可實(shí)現(xiàn)鏈路管理協(xié)議（lmp），以負(fù)責(zé)處理底層鏈路控制方面的功能，圖2所示是藍(lán)牙鏈路管理層以下協(xié)議棧的示意圖。它的主要 功能包括： 設(shè)備間鏈路的建立； 生成、交換并檢查加密密鑰； 協(xié)調(diào)基帶分組大?。?功率模式的切換； 一個(gè)微微網(wǎng)（piconet）中設(shè)備的連接狀態(tài)。 每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備都可以通過lmp與另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的鏈路管理器進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的通信。lm和lm的通信不必通過主機(jī)干涉。 b主機(jī)控制接口（hci） rok101 007中的主機(jī)控制接口提供有一個(gè)調(diào)用和訪問基帶控制器和鏈路控制器以及硬件狀態(tài)和控制寄存器的命令接口，也就是說，它提供了一個(gè) 訪問藍(lán)牙基帶功能的統(tǒng)一方法。藍(lán)牙主機(jī)通過hci驅(qū)動(dòng)程序提供的一系列命令來控制藍(lán)牙接口。除這些命令外，藍(lán)牙的hci固件接到命令后，還會(huì)產(chǎn)生 一個(gè)事件返回給主機(jī)以用來指示接口的狀態(tài)變化。藍(lán)牙主機(jī)和hci之間的傳輸共有三類數(shù)據(jù)：hci命令包、hci事件包和hci數(shù)據(jù)包。 hci命令包是從主機(jī)發(fā)往藍(lán)牙的hci。hci事件包則從藍(lán)牙的hci發(fā)往主機(jī)。hci數(shù)據(jù)包既可從主機(jī)發(fā)往hci，也可從hci發(fā)往主機(jī)，它包括無連接的 （acl）數(shù)據(jù)和同步連接的（sco）數(shù)據(jù)。 上述三類數(shù)據(jù)通過hci傳輸層可在藍(lán)牙主機(jī)和hci之間進(jìn)行傳輸。hci傳輸層定義了每一類數(shù)據(jù)如何封裝和通過接口硬件進(jìn)行復(fù)用的規(guī)則。 rok101007支持uart和usb傳輸層。 24時(shí)鐘和電源模塊 rok101 007模塊的內(nèi)置時(shí)鐘頻率為13mhz。該時(shí)鐘應(yīng)由一個(gè)晶體振蕩器產(chǎn)生，以保證定時(shí)的精確度在20ppm之內(nèi)。另外，rok101 007的vcc電 源典型值為33v。 3芯片接口和主要管腳介紹 rok101 007與主機(jī)或其它設(shè)備互聯(lián)時(shí)，有usb、rart和pcm語音接口等三種接口方式。 31 usb接口 rok101 007的usb接口符合usb11規(guī)范，通過雙向端口d和d的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到12mbps。當(dāng)使用usb接口與主機(jī)通信時(shí)，rok101 007 是一個(gè)usb從設(shè)備（slave）。與該接口有關(guān)的管腳有： d（b1），d（b2）：用于數(shù)據(jù)傳輸，其中括號(hào)內(nèi)的字母和數(shù)字表示其管腳號(hào)（下同）。 wake up（b4），detach（c1）：專用于與筆記本電腦的互聯(lián)，主要用來控制筆記本電腦的狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)處于掉電模式時(shí)，如果藍(lán)牙系統(tǒng)收到建 立連接的請求，wake up信號(hào)就會(huì)“喚醒”主機(jī)。主機(jī)的“掛起（suspend）”可通過detach信號(hào)來指示。 32 uart接口 rok101 007的uart接口標(biāo)準(zhǔn)符合工業(yè)規(guī)范16c450，它支持的波速率有（單位：bitss）：300，600，900，1200，1800，2400，4800，9600， 19200，38400，57600，115200，230400和460800。使用愛立信自定義的一條hci命令hci ericsson set uart baud rate可改變uart接口的波速 率。該接口中還有128字節(jié)的先入先出（fifo）緩沖器。與該接口有關(guān)的有四個(gè)管腳，具體如下： txd（b5），rxd（a5）：用于收發(fā)數(shù)據(jù)； rts（a6），cts（b6）：用于數(shù)據(jù)流控制。 33 pcm語音接口 標(biāo)準(zhǔn)的pcm語音接口的采樣速率為8khz。pcm時(shí)鐘頻率在200khz和20mhz之間可調(diào)。語音編碼可采用cvsd（連續(xù)可變斜率增量調(diào)制）、u律 （8bit）或a律（8bit）三種調(diào)制方式?？紤]到編碼的健壯性，應(yīng)首先選擇cvsd。與pcm語音接口有關(guān)的管腳信號(hào)有： pcm sync（a3）：用于設(shè)置pcm數(shù)據(jù)的采樣速率。 pcm out（a2），pcm in（a1）：用于接收或發(fā)送語音編碼信號(hào)。這兩個(gè)管腳信號(hào)的運(yùn)行方向可在編程進(jìn)行時(shí)調(diào)整。 另外，管腳ant（t2）是天線接口，應(yīng)連接阻抗為50的天線。 4 hci指令及應(yīng)用 rok101 007芯片可提供高至hci層的功能，支持藍(lán)牙協(xié)議v11的大多數(shù)hci指令。另外，該芯片還支持愛立信公司自定義的一些指令，指令的操 作組段（ogf）均為0 x3f，其中說明指令是廠商為了測試、調(diào)試而自定義的指令。 圖3給出了主機(jī)如何利用hci指令建立兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)連接示意圖，圖中主機(jī)和藍(lán)牙芯片是通過串口（uart）相連的。其中host a被置于呼 叫（page）模式，它可主動(dòng)與其它藍(lán)牙設(shè)備建立鏈接，因而稱為主設(shè)備（master）。而host b則被置于呼叫掃描（page scan）模式，用于響應(yīng)其它藍(lán) 牙設(shè)備建立鏈接的要求，稱為從設(shè)備（slave）。 page 2 of 7藍(lán)牙芯片選型1_myfreespace_百度空間 2010- 4- 17 下面具體介紹建立連接過程中需用的主要hci指令。 41芯片復(fù)位reset 該命令用于復(fù)位藍(lán)牙主控制器、鏈路管理器和無線設(shè)備。在復(fù)位完成后，藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式。 圖3利用hci指令建立兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)連接示意圖 該命令完成后，主機(jī)將收到指令完成事件（command complete event），如果參數(shù)status0 x00，說明復(fù)位命令成功。 另外，主機(jī)還需要設(shè)置藍(lán)牙主控制器的一些參數(shù)，所用到的hci命令如下： read buffer size：該命令用來讀出從主機(jī)到主控制器發(fā)送hciaci和sco數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)部分的最大值。 set event filter：該命令用來通過主機(jī)指定不同的事件過濾器，以便使主控制器只發(fā)送與主機(jī)有關(guān)的事件。 write scan enable：（只用于從設(shè)備）該命令通過設(shè)置參數(shù)scan enable，可將藍(lán)牙設(shè)備置于查詢掃描（inquiry scan）或（和）呼叫掃描 （page scan）模式。 write voice setting：用于寫入語音連接的各種參數(shù)設(shè)置值。 write authentication enable：用于寫入writeauthentication的參數(shù)值，該參數(shù)可用于控制是否有本地設(shè)備在建立連接時(shí)鑒權(quán)遠(yuǎn)程設(shè)備。 上述hci指令可用來建立主機(jī)與主機(jī)控制器之間的連接，但它們不涉及兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備鏈路管理器（lm）之間lmp消息包的交換。 42查詢設(shè)備（inquiry） 該指令可使藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入查詢模式，以用于搜索鄰近的藍(lán)牙設(shè)備。 每一個(gè)應(yīng)答查詢消息的藍(lán)牙設(shè)備都返回一個(gè)查詢結(jié)果事件（inquiry result event），以報(bào)告該設(shè)備的藍(lán)牙地址（bd addr）、呼叫掃描模式 （page scanmode）等參數(shù)。查詢結(jié)束后，主控制器將發(fā)送查詢完成事件（inquiry complete event）信號(hào)，事件中的狀態(tài)參數(shù)可用于表示查詢是否成 功。 43建立acl（異步不鏈接）鏈路（create_connection） 該指令可使發(fā)起鏈接設(shè)備的鏈路管理器創(chuàng)建與指令參數(shù)bd addr指定的藍(lán)牙設(shè)備之間的相互鏈接。發(fā)起鏈接的設(shè)備開始呼叫進(jìn)程，以建立與處于 呼叫掃描模式的其它藍(lán)牙設(shè)備的鏈接。當(dāng)lm確定鏈接已經(jīng)建立起來時(shí)，建立鏈接的兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的主控制器將分別向各自的主機(jī)發(fā)送鏈接完成事件指令 （connectioncomplete event）。如果該指令執(zhí)行成功，鏈接完成事件將包含連接句柄的標(biāo)識(shí)符（唯一標(biāo)示該鏈接的12位標(biāo)識(shí)符）。 在acl鏈接建立后，藍(lán)牙設(shè)備之間即可傳送acl數(shù)據(jù)包。 44建立sco（同步面向鏈接）鏈路（add sco connection） 由于sco鏈接一般采用預(yù)留的時(shí)隙來傳輸數(shù)據(jù)分組，因此該鏈接方式類似于電路交換連接。它主要用于語音等實(shí)時(shí)信號(hào)的傳輸。該指令雖然能夠使 藍(lán)牙設(shè)備創(chuàng)建sco鏈接，但是，其前提是設(shè)備之間的acl鏈接已經(jīng)存在。 同樣，當(dāng)鏈接建立后，主機(jī)會(huì)收到鏈接完成事件的指示信息（connection complete event）。這樣，在該指令執(zhí)行成功以后，系統(tǒng)即可通過芯片 的pcm接口傳送語音信號(hào)。 45斷開連接（disconnect） 該指令主要用于終止現(xiàn)有鏈接，其指令參數(shù)connection_handle主要用于決定要斷開哪個(gè)連接。斷開連接后，主機(jī)會(huì)收到鏈接斷開完成事件 （disconnection_complete_event）指令，其狀態(tài)參數(shù)可用于指示鏈接斷開是否成功。 參考文獻(xiàn) 1bluetooth specifications version11 2rok101 007 data sheetericssion microelectronics， 2000 摘自國外電子元器件 2、csr公司 csr公司（倫敦證券交易所：csr.l）日前宣布，全球第一款class 1藍(lán)牙單芯片解決方案達(dá)標(biāo)。這個(gè)bluecore設(shè)備屬于該公司的第五代芯片，也是 bluemedia產(chǎn)品線中的第一款產(chǎn)品，它在一個(gè)小型的單芯片設(shè)計(jì)中整合了一種接收力強(qiáng)的調(diào)頻無線電接收器。在4mm4mm wlcsp或6mm6mm vfbga封裝中提供的bluecore5- fm是當(dāng)前市場上擁有最高的藍(lán)牙技術(shù)性能，能夠提供高達(dá)3mb/s的連接速率和無與倫比的+10 dbm的輸出功率。因此 該設(shè)備能夠輕松覆蓋class 1藍(lán)牙無線電所需的100米范圍，而無需外部放大器，pcb尺寸僅為39.2平方毫米。 csr公司發(fā)言人說：“在降低功耗以及減少與其它無線電設(shè)備的干擾方面，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。bluecore5- fm說明，我們現(xiàn)在有能力為 手持設(shè)備提供class 1連接，而不會(huì)影響電池使用時(shí)間和材料單（bom）?！?bluecore5- fm專門為移動(dòng)電話而設(shè)計(jì)，其組成包括在熱噪聲為- 111dbm下運(yùn)行的調(diào)頻接收器以及csr公司的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率（edr）bluecore無線電 設(shè)備。作為一個(gè)單芯片的解決方案，bluecore5- fm與雙芯片的解決方案相比，能夠提供雙倍的功能性，而不占用寶貴的電路板空間，同時(shí)還能夠減少 模擬組件的數(shù)目和總體的bom。 bluecore5- fm沒有干擾，使藍(lán)牙和調(diào)頻無線電設(shè)備能夠相互獨(dú)立地或前后有序地工作，例如，通過藍(lán)牙連接將調(diào)頻無線電信號(hào)從手機(jī)傳送到立體聲耳 機(jī)上。 csr移動(dòng)電話連接戰(zhàn)略業(yè)務(wù)部高級副總裁matthew philips說道：“現(xiàn)在大家關(guān)心的不再只是手機(jī)整合多種功能的問題，而是設(shè)計(jì)者是否能夠在不增加 bom或浪費(fèi)寶貴的pcb空間的情況下實(shí)施高端功能性的問題。bluecore5- fm在功能和性能方面為行業(yè)設(shè)置了一個(gè)新的基準(zhǔn)?！?page 3 of 7藍(lán)牙芯片選型1_myfreespace_百度空間 2010- 4- 17 參考資料：中國公眾科技網(wǎng) 3、mitel公司和philsar公司 摘要：摘要：介紹了mitel公司和philsar公司共同推出的藍(lán)牙芯片組mt1020和ph2401的特性、結(jié)構(gòu)及其在藍(lán)牙無繩電話中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：藍(lán)牙芯片組 mt1020基帶控制器 ph2401無線收發(fā)器 藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 功能塊 藍(lán)牙無繩電話 1 關(guān)于藍(lán)牙關(guān)于藍(lán)牙 “藍(lán)牙”是一項(xiàng)令人振奮的技術(shù),它利用微波取代傳統(tǒng)中錯(cuò)綜復(fù)雜的電纜,使家庭或辦公場所的移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、鍵盤、 耳機(jī)及其它手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,將人們從無數(shù)的連接電纜中解放出來,自由方便地構(gòu)成自己的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)。有了藍(lán)牙,你甚至不用掏出你的移動(dòng)電話,就可 以用pda（個(gè)人數(shù)字助理）通過口袋中的移動(dòng)電話查閱新聞、訂票以及進(jìn)行其它電子商務(wù)活動(dòng),無拘無束、自由自在。這個(gè)由愛立信公司于1995年提出 的概念已廣泛地為業(yè)界所接受,從sig（藍(lán)牙特殊利益集團(tuán)）的成員就可以看出業(yè)界對它的重視程度。sig的九個(gè)成員包括愛立信、諾基亞、摩托羅位、 3com、ibm、intel等,都是各自行業(yè)的“領(lǐng)導(dǎo)者”。目前,這一技術(shù)已經(jīng)有2000多家支持廠商。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,來自idc的數(shù)據(jù)預(yù)測,到2005 年全球圍繞移動(dòng)設(shè)備、桌面設(shè)備和其它設(shè)備將有40億藍(lán)牙產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用,具有極大的市場潛力。 作為取代數(shù)據(jù)電纜的短距離無線通信技術(shù),藍(lán)牙支持點(diǎn)對點(diǎn)及對多點(diǎn)的通信,它以無線方式將家庭或辦公室中的各種數(shù)據(jù)和語音設(shè)備聯(lián)成一個(gè)微 微網(wǎng)（piconet）,幾個(gè)微微網(wǎng)還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)互聯(lián),形成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)（scatternet）,從而在這些聯(lián)接設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)快捷而方便的通信聯(lián)系。藍(lán)牙的 工作頻段為全球開放的2.4ghz ism（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段,由于就保證施行者可以毫無障礙地使用藍(lán)牙設(shè)備。由于ism頻段是對所有無線電都開放 的頻段,汽車、微波爐等將有可能成為其不可預(yù)測的干擾源,因此對藍(lán)牙特別設(shè)計(jì)了快速確認(rèn)和跳頻方案以確保連接的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)保密。在目前公布的藍(lán) 牙規(guī)范“bluetooth v1.0”中,數(shù)據(jù)傳輸速率最大為721kbit/s,通信距離為10m,若加大發(fā)射功率,通信距離可達(dá)100m。 2 藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu) mt1020基帶控制器和ph2401無線收發(fā)器分別由mitel公司和philsar公司提供,兩者配合可構(gòu)成完整的低功耗的藍(lán)牙模塊,提供高至hci（主機(jī)控制 接口）層的功能。它們在藍(lán)牙系統(tǒng)中的位置如圖1所示。 mt1020基帶控制器負(fù)責(zé)藍(lán)牙基帶部分的功能,完成基帶以及鏈路的管理,包括對sco（同步）和acl（異步）連接方式的支持、差錯(cuò)控制、物理層的 認(rèn)證與加密、鏈路管理等;ph2401實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線接收和發(fā)送;虛線以上部分由用戶根據(jù)不同的應(yīng)用需求來實(shí)現(xiàn)。特別值得一提的是,在該藍(lán)牙模塊解決 方案中,即將推出的改進(jìn)型基帶控制器mt1020b可提供20k的用戶rom,使用戶可以利用其內(nèi)嵌的低功耗、高性能的32位arm7tdmi內(nèi)核,從而簡化用戶 設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)最低楞耗、最高集成度的藍(lán)牙產(chǎn)品。 3 藍(lán)牙芯片組簡介藍(lán)牙芯片組簡介 3.1 mt1020的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各功能塊介紹 mt1020由嵌入式微處理器和藍(lán)牙基帶外設(shè)組成,如圖2所示。在該芯片中,系統(tǒng)仙部時(shí)鐘可以低至5mhz、內(nèi)核供電電壓為2v、硬件解碼、支持dma 傳輸,所有這些使得該芯片具有超低功耗。 3.1.1 基帶外設(shè) 基帶外設(shè)以最小的開銷完成重要的藍(lán)牙操作,它掛在“向上集成模塊總線（uintegration module bus）”上,由以下幾個(gè)功能塊組成。 3.1.1.1 總線接口 總線接口完成微處理器與基帶外設(shè)之間的通信,基帶外設(shè)內(nèi)各個(gè)模塊之間使用專門的bt總線傳送數(shù)據(jù)。 3.1.1.2 鏈路控制器 鏈路控制器與ph2401無線收發(fā)器接口,需要發(fā)送的數(shù)據(jù)在鏈路控制器中被裝配,加上同步字、幀頭以及crc校驗(yàn)字,并且被白化,是否進(jìn)行加密可由用 戶選擇;收到的數(shù)據(jù)由在此被解碼、檢錯(cuò)。 3.1.1.3 隊(duì)列管理器 隊(duì)列管理器完成緩沖ram與鏈路控制器以及usb或串行主機(jī)與音頻接口之間的智能dma傳輸。它能識(shí)別不同格式的藍(lán)牙數(shù)據(jù)包,并能進(jìn)行相互轉(zhuǎn) 換。 3.1.1.4 緩沖ram 專門用于存儲(chǔ)藍(lán)牙數(shù)據(jù)包和變量,容量為12k byte。 3.1.1.5 音頻編解碼器 音頻編解碼器是一個(gè)全雙工的編解碼器,包括麥克風(fēng)放大器和耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器,其聽數(shù)字轉(zhuǎn)換器能夠進(jìn)行線性pcm、a律pcm、律pcm及cvsd（連續(xù)可 變斜率增量調(diào)制）之間的相互轉(zhuǎn)換。 3.1.2 嵌入式微控制器內(nèi)核 嵌入式微處理器由32位risc架構(gòu)的arm7tmdi中內(nèi)處理單元、專用的模塊交互總線（inter- module bus）和其它一些功能塊組成。 3.1.2.1 arm7tdmi處理器 arm7tdmi是一款性能優(yōu)異的嵌入式cpu,具有極快的運(yùn)算速度和很低功耗,利用其內(nèi)部的thumb指令壓解器可支持16位指令,并支持?jǐn)U展調(diào)試、快速 乘法等功能,它通過模塊交互總線其它功能塊交換數(shù)據(jù)。 3.1.2.2 外設(shè)控制器 外設(shè)控制器是mt1020a中內(nèi)部總線與外部總線進(jìn)行通信的主要通道,它支持動(dòng)態(tài)總線寬度,并能產(chǎn)生訪問外設(shè)所需要的控制信號(hào)。 3.1.2.3 串行i/o 串行i/o用來連接各種串行接口器件,例如與串行eeprom、串行時(shí)鐘等器件接口。 3.1.2.4 中斷控制器 page 4 of 7藍(lán)牙芯片選型1_myfreespace_百度空間 2010- 4- 17 arm7tdmi處理器接受兩種中斷請求：普通中斷請求和快速中斷請求。根據(jù)用戶所需要的優(yōu)先級,所有中斷都可設(shè)置成兩種類型中的一種。中斷控 制器能處理八個(gè)外部中斷和兩個(gè)內(nèi)部中斷。外部中斷可被編程設(shè)置成電平觸發(fā)或沿觸發(fā)。為減少中斷響應(yīng)的延遲時(shí)間,對每種類型的中斷,中斷控制器能 進(jìn)行硬件優(yōu)先級判斷,從而加快對中斷的實(shí)時(shí)響應(yīng)。 3.1.2.5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 mt1020a提供兩個(gè)雙獨(dú)立32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,它們與系統(tǒng)時(shí)鐘同步,可以在程序中輪詢,也可設(shè)置成溢出中斷,并能自動(dòng)重裝。 3.1.2.6 dma控制器 在該控制器中有兩個(gè)dma引擎,它們可以配置成一對,從而支持arm7tdmi中任意位置兩個(gè)內(nèi)存塊的dma傳輸。當(dāng)然,它們也可獨(dú)立使用。 3.1.2.7 通用異步收發(fā)器 通用異步收發(fā)器接口形式為rs- 232,支持硬件握手和xon/xoff軟件協(xié)議,收發(fā)通道上各有一個(gè)緩沖器,可以在程序中輪詢,也可使用中斷形式。器件 內(nèi)部的波特率發(fā)生器用來產(chǎn)生需要的數(shù)據(jù)速率。 3.1.2.8 系統(tǒng)存儲(chǔ)器 系統(tǒng)存儲(chǔ)器掛在uim總線上。mt1020有20kb的內(nèi)部靜態(tài)ram,用于程序變量的存儲(chǔ)。用戶需要外掛一個(gè)外部rom/flash來存儲(chǔ)藍(lán)牙鏈路控制和管 理協(xié)議代碼。在mt1020的下一個(gè)版本中,將提供片上rom,并具備存儲(chǔ)用戶代碼的能力,從而簡化用戶設(shè)計(jì),降低功耗。 3.2 ph2041藍(lán)牙無線收發(fā)器功能 ph2401單片無線收發(fā)器用砷化鎵工藝制造,具有高集成度、超低功耗、體積小等優(yōu)點(diǎn),專門優(yōu)化用于2.4ghz無線個(gè)人系統(tǒng),完全兼容藍(lán)牙規(guī)范 “bluetoooth v1.0”。它工作于2.4ghz的ism頻段,以每秒1600次的速度在79個(gè)頻道（2.402ghz- 2.408ghz）上快速跳頻,最大位傳輸速率可達(dá) 1mbit/s。 ph2401采用調(diào)制指數(shù)為0.3的高斯頻移鍵控制（gfsk）調(diào)制方式,信道帶寬為1mhz,頻偏在140khz- 175khz之間,滿足藍(lán)牙2級和3級操作, 送功率可 在- 10dbm- +2dbm之間編程設(shè)定,發(fā)射范圍為10- 100m。接收器由rf- if下變頻器、自動(dòng)增益控制(agc)、濾波器、雙通道模/數(shù)轉(zhuǎn)換器及調(diào)制器組成。 基帶控制器通過串行總線與ph2401接口。通過對其內(nèi)部寄存器的讀寫實(shí)現(xiàn)跳頻、調(diào)諧等其它控制。 4 藍(lán)牙無繩電話藍(lán)牙無繩電話 由mt1020和ph2401構(gòu)成的藍(lán)牙模塊提供高至hci的功能,因此可以很方便地利用它構(gòu)成藍(lán)牙系統(tǒng)。我們采用該芯片組設(shè)計(jì)了藍(lán)牙無繩電話。 根據(jù)藍(lán)牙規(guī)范對無繩電話的協(xié)議要求,無繩電話實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧如圖3所示。 通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（sdp）,子機(jī)尋找通信范圍內(nèi)所有藍(lán)牙設(shè)計(jì)信息和服務(wù)類型,從而與無繩電話主機(jī)建立連接。語音呼 叫的控制信令則在二元電話 控制協(xié)議（tcs binary）中定義。邏輯鏈路控制應(yīng)用協(xié)議（l2cap）向上層提供面向連接和無連接的邏輯鏈路。傳輸上層協(xié)議數(shù)據(jù)。語音流不經(jīng)過邏輯 鏈路控制應(yīng)用協(xié)議（l2cap）,直接與基帶控制器連接,使用連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（cvsd）技術(shù),以獲得高質(zhì)量傳輸?shù)囊纛l編碼。 藍(lán)牙無繩電話子機(jī)的基本電話框圖如圖4所示。 mcu不僅完成對鍵盤、顯示器的控制,而且實(shí)現(xiàn)tcs binary、dsp和l2cap協(xié)議,受話送話器直接與mt1020基帶控制器連接,系統(tǒng)簡潔、可靠,具有很 好的性能價(jià)格比。 4、英飛凌科技股份公司（infineon） 華強(qiáng)電子世界網(wǎng)訊）華強(qiáng)電子世界網(wǎng)訊） 英飛凌科技股份公司（infineon）昨日宣布推出bluemoon unicellular芯片，這是業(yè)內(nèi)針對藍(lán)牙無線應(yīng)用打造的最新、最先進(jìn)的 集成電路。這種芯片的速度是當(dāng)今其他藍(lán)牙解決方案的三倍，也是業(yè)內(nèi)封裝規(guī)格最小的單芯片之一，它支持藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版本以及最新發(fā)布的增強(qiáng)數(shù)據(jù)級 協(xié)議（edr），具備超低功耗和出色的射頻性能，是gsm、edge和umts移動(dòng)電話的理想解決方案。 bluemoon unicellular芯片所具備的增強(qiáng)數(shù)據(jù)級特性，能夠使手機(jī)實(shí)現(xiàn)無線多媒體功能，在長達(dá)10米的距離內(nèi)，以超過當(dāng)今傳輸速度兩倍的速度與 其他個(gè)人電子設(shè)備交換數(shù)據(jù)。實(shí)際數(shù)據(jù)速率從721kbps提高到2.1mbps，傳輸每位數(shù)據(jù)所需的能量降低了2/3。 英飛凌bluemoon unicellular藍(lán)牙芯片的封裝尺寸僅為5x5毫米，需配外部組件的數(shù)量減少為6個(gè)（以往至少為9個(gè)），結(jié)果，它所占用的手機(jī)主板 空間縮小為40平方毫米，僅相當(dāng)于市場上現(xiàn)有解決方案的一半。此外，英飛凌的藍(lán)牙收發(fā)器具備業(yè)內(nèi)最出色的射頻性能，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的接收靈敏度 即便在增強(qiáng)數(shù)據(jù)級模式下也能達(dá)到- 90dbm（毫瓦分貝），是藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)所要求的接收靈敏度的十倍，因此能夠保證高質(zhì)量的長距離通信傳輸。 采用英飛凌130納米cmos工藝制造而成的bluemoon unicellular芯片的功耗比上一代藍(lán)牙解決方案低35%左右。 bluemoon unicellular芯片已經(jīng)通過了基本數(shù)據(jù)級環(huán)境（理論數(shù)據(jù)速率為1mbps）和增強(qiáng)數(shù)據(jù)級環(huán)境（理論數(shù)據(jù)速率為2mbps和3mbps）中的所有 互用性測試。這種芯片帶有wlan互通接口（兩線和三線），能夠與當(dāng)今市場上大部分wlan解決方案共享2.4 ghz ism （工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療）頻段。 bluemoon芯片的設(shè)計(jì)輸出功率為class 2（傳輸距離為10米），在添加一個(gè)外置功率放大器后，可以輕松地升級為class 1（傳輸距離為100米），因 此，它是即將問世的免許可移動(dòng)接入（uma）技術(shù)的理想選擇。 5、藍(lán)牙兩大陣營 【賽迪網(wǎng)訊】5月10日消息，藍(lán)牙芯片市場歷經(jīng)一波波廝殺，拿下諾基亞手機(jī)內(nèi)建訂單的csr（cambridgesiliconradio），已經(jīng)拉大領(lǐng)先差距，占有約 5成的市場優(yōu)勢；broadcom在連續(xù)并購widcomm及zeevo之后，2005年以來有成為黑馬的趨勢，至于其它業(yè)者則落后一段差距。不少藍(lán)牙廠商認(rèn)為， 未來藍(lán)牙芯片市場可能形成兩強(qiáng)獨(dú)大的局面。 據(jù)港臺(tái)媒體報(bào)道，藍(lán)牙廠商表示，csr在拿下諾基亞訂單之后，大舉補(bǔ)強(qiáng)原本較弱的手機(jī)市場戰(zhàn)斗力，2004年占有率逐季攀升，從2003年第四季 度的29，一路攀升到2004年第四季度的51，已經(jīng)明顯拉大領(lǐng)先差距；不過，另一家芯片大廠broadcom也蓄勢待發(fā)，在2004年第二季度購并軟件業(yè) 者widcomm之后，憑借pc領(lǐng)域龐大的客戶基礎(chǔ)，已在2004年底逐步發(fā)揮出效應(yīng)。 藍(lán)牙廠商指出，過去widcomm在pc領(lǐng)域的藍(lán)牙軟件市場，有高達(dá)5成以上的占有率，但被broadcom購并之后，迫使csr轉(zhuǎn)向與ivt及東芝合作軟 件，但多數(shù)客戶不希望更改藍(lán)牙軟件，使得不少代工廠轉(zhuǎn)向?qū)隻roadcom的芯片。事實(shí)上，臺(tái)灣主要藍(lán)牙廠商如環(huán)電、頂倫、臺(tái)塑訊科、晶訊等都已 開始采用broadcom的芯片，使其聲勢扶搖直上。 據(jù)了解，broadcom的藍(lán)牙芯片出貨量大幅攀高后，在2004年第二季度一度因需求超乎預(yù)期，呈現(xiàn)缺貨的情況，直到12月才逐漸緩解，而 broadcom又再接再厲，2005年3月購并擅長立體聲音效的zeevo，在此一新興市場戰(zhàn)力暫時(shí)領(lǐng)先csr，對其市占率又產(chǎn)生了促進(jìn)作用，目前已經(jīng)逼近2 成水平，csr明顯感受到威脅，近來頻頻加快研發(fā)及行銷腳步。 藍(lán)牙業(yè)者評估，在這一波廝殺之后，csr及broadcom的雙雄態(tài)勢已然成形，這2家業(yè)者正好也是新一代強(qiáng)化傳輸速率（edr）產(chǎn)品的領(lǐng)先業(yè)者，原 本透過低價(jià)策略一度有所突破的rfmd，由于在edr的戰(zhàn)斗力稍顯落后，近來有走下坡的趨勢。至于其它芯片大廠如德州儀器（ti）、英飛凌 （infineon）及美國國家半導(dǎo)體（ns），則因資源分配及產(chǎn)品策略的局限性，戰(zhàn)線并未全面展開 page 5 of 7藍(lán)牙芯片選型1_myfreespace_百度空間 2010- 4- 17 6、其他說明 一、硬件 1、控制芯片 在藍(lán)牙1.1標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)代，csr(cambridge silicon radio)公司的csr core2芯片占據(jù)市場上的絕大部份份額，但到了藍(lán)牙1.2標(biāo)準(zhǔn)盛行的2005年開始，由 于broadcom公司收購藍(lán)牙管理軟件widcomm公司，市場份額開始改變，csr新推出的csr core3芯片轉(zhuǎn)向使用iv bluesoeil，市場反應(yīng)不佳， broadcom公司的bcm系列芯片組開始領(lǐng)跑市場。 （1）csr core2芯片，屬于藍(lán)牙1.1規(guī)范產(chǎn)品 （2）csr core3- rom芯片，藍(lán)牙1.2規(guī)范，固件與控制芯片整合在一起。編號(hào)為31xxx，有很多js把csr core2的藍(lán)牙棒當(dāng)core3賣，這是區(qū)別芯片最 直接的方法。 （3）broadcom的bcm系列芯片，屬于藍(lán)牙1.2規(guī)范產(chǎn)品。 （4）siliconwave芯片，藍(lán)牙1.2產(chǎn)品，比較少見，通常是低價(jià)藍(lán)牙棒才用，不穩(wěn)定。 2、緩存 簡單的說，緩存是提供兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備通訊時(shí)，由于不可能真正意義上的完全同步，藍(lán)牙設(shè)備必須有一個(gè)緩沖區(qū)，用于暫時(shí)存放待處理的數(shù)據(jù)。大多數(shù)的 低價(jià)藍(lán)牙棒都不具備緩存，如果你發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙老斷線，70%的原因都是沒有緩存造成的。 緩存容量從512k到4mb都有。 3、固件及profile 固件通常上來說，存在于藍(lán)牙棒的緩存上，但現(xiàn)在也有固件與芯片整合的（如用csr core3 rom這個(gè)芯片的藍(lán)牙棒）。 固件是讓藍(lán)牙棒起應(yīng)用功能的，其實(shí)這和硬盤等固件原理是一樣的，而固件的內(nèi)容就是profile。 舉例說明，藍(lán)牙棒用于同步pda/手機(jī)，必須要有一個(gè)藍(lán)牙虛擬端口，這個(gè)在藍(lán)牙應(yīng)用上，叫做串口profile。所以，有些低價(jià)藍(lán)牙無法使用特定的功能， 最常見的就是不支持藍(lán)牙鼠標(biāo)，鍵盤或藍(lán)牙耳機(jī)，這都是因?yàn)楣碳?nèi)缺乏相對應(yīng)的profile引起的，與驅(qū)動(dòng)或藍(lán)牙管理軟件無關(guān)。 4、天線型態(tài) 作為無線通訊的一種，藍(lán)牙棒無可避免的需要天線。天線型態(tài)分為兩種，最常見的為單天線（print on board），成本較低，效果也不錯(cuò)；另外還有雙天 線藍(lán)牙棒（亦稱雙回路天線），可以更好地保證無線穩(wěn)定度及有效距離。 5、fcc認(rèn)證 不管是無線網(wǎng)絡(luò)或是藍(lán)牙設(shè)備,作為一種無線通訊方式,最常見的問題就是輻射大不大，所以，fcc認(rèn)證極端重要，如果一個(gè)無線產(chǎn)品沒有fcc認(rèn)證，是 不值得推薦的。 btw：我和港行買的藍(lán)牙棒用的就是csr core3- rom芯片，沒有經(jīng)過fcc認(rèn)證，希望港行以后能進(jìn)點(diǎn)更好的品牌配件。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - mz1021179 2006- 02- 09, 11:21 二、軟件 藍(lán)牙設(shè)配器有個(gè)很大的特點(diǎn)與其他硬件產(chǎn)品有根本上的不同，就是需要藍(lán)牙管理軟件，來執(zhí)行藍(lán)牙通訊應(yīng)用，所