1.1 蓝牙协议体系

   蓝牙协议范例所措述的协议栈模式如图1所示。
 

   蓝牙体系布局中的协议可分为四层：

内核协议：基带控制协议（Baseband）、链路办理协议（LMP）、逻辑链路控制应用协议（L2CAP）、办事发明协议（SDP）；

电缆更换协议：RFCOMM；

德律风发送控制协议：TCS二进制、AT下令集；

可选协议：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。

在协议中，规定了为基带控制器、LMP、硬件状态及控制寄存器提供下令接口的主机控制器接口（HCI）。在差别的应用模式下，HCI所处的位置差别。它可以位于L2CAP的下面，也可以在L2CAP之上。

1.2 电缆更换协议应用模式

    基于ETSI标准的TS07.10信令的RFCOMM协议，提供了一个基于L2CAP协议之上的串口仿真应用模式。蓝牙协议1.0版中，RFCOMM提供的上层办事模式重要有三种：对9针RS-232接口仿真模式、空Modem仿真模式和多串口仿真模式。典范的RFCOMM应用模式框图如图2所示。
 

1.3 蓝牙嵌入式应用模式

    仅仅以RFCOMM协议为底子，作为串口的电缆更换应用，无形中限定了蓝牙配置的应用范畴，低落了蓝牙配置的应用代价。如今谋略机与外部配置的接口种类繁多，比较常见的有RS-232、RS-485、Parallel Port、CAN总线、SPI总线、I2C总线等。要是要使蓝牙配置在种种场合发挥作用，必须使蓝牙配置具备得当这些应用场合的多种接口成果。利用DSP数字信号处理惩罚器作为嵌入式控制器，不但实现蓝牙物理配置的初始化、蓝牙高层协议，并且利用其接口机动的特点，可以方便地对蓝牙电缆更换协议举行有效扩展。详细应用模式如图3所示。
 

2 体系硬件布局

    本体系的构成在硬件上分为两个部分，蓝牙基带和射频部分采取爱立信（ERICSSON）公司提供的蓝牙模块ROK101007；嵌入式控制器采取美国TI公司的TMS320VC54X系列的DSP数字信号处理惩罚器。

2.1 ERICSSON蓝牙模块

    ROK101007 是根据蓝牙范例1.0版（Bluetooth 1.0B Version）而计划的短间隔蓝牙通讯模块，它包括三个主上部分：基带控制芯片、Flash存储器和Radio芯片。它事变在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段，支持声音和数据的传输，其主上成果参数有：

Bluetooth 1.0B预认证；

2级RF射频功率输出；

提供FCC和ETSI纠错处理惩罚；

最大460 KB/s UART数据传输速率；

提供UART、USB、PCM、I2C等多种HCI接口；

提供内部晶振；

内部预制HCI框架；

点到点、点到多点操纵；

嵌入式屏蔽掩护。

   ROK101007分外得当谋略机及外围配置、手持配置、端口配置利用。其内含的蓝牙协议构架及内部体系框图如图4、图5所示。
　　　　　　　

　　

2.2 DSP处理惩罚器

    TMS320C54X是16-bit定点DSP，得当无线通讯等及时嵌入式应用的必要。C54x利用了改造的哈佛布局。CPU具有专用硬件算术运算逻辑，大量的片内存储器、加强的片表里设以及高度专业化的指令集，使其具有高度的操纵机动性和运行速率。重要特点如下：

   运算速率快：指令周期为25/20/15/12.5/10ns，运算本领为40/50/66/80/100MIPS；

   优化的CPU布局：内含1个40位的算术运算逻辑单位，2个40位的累加器，2个40位的加法器，1个17×17的硬件乘法器和1个40位的桶形移位器。有4条内部总线和2个地点孕育产生器等。先辈的CPU优化布局可以使DSP高效地实现无线通讯体系中的种种成果。

   低功耗方法：54x系列DSP可以在3.3V或2.7V电压下事变，而有些DSP内核采取1.8V电压事变以减小功耗。

   智能外设：除了标准的串行口和分时复用（TDM）串口外，54x还提供了多路缓冲串口（McBSP）和外部处理惩罚器通讯的HPI并行接口。

2.3 体系构成

   本体系中，采取单5V电源供电，嵌入式体系控制器与蓝牙模块之间的HCI接口采取UART方法。硬件构成框图如图6所示。整个体系分为四个部分：发射机、嵌入式控制器、电源办理、接口逻辑。

（1）发射机由蓝牙模块ROK101007和阻抗为50Ω的天线构成。初始化阶段，模块吸取控制器通过UART发送的HCI下令，实现蓝牙配置的复位、启动、地点查问、跳频算法、主动寻呼等初始化操纵，与相近的蓝牙配置创建可靠的物理链路，并对物理链路举行相应的加密。在数据发送阶段，吸取控制器（HCI驱动模块）送来的HCI数据包，颠末模块中HCI固件（HCI Firmwire）转化为基带数据包并送给基带协议层（Baseband）处理惩罚，基带对上层送来的数据举行解码，将其变为可以发送的位数据流，根据设置的跳频算法，采取高斯频移键控（GFSK）编码方法通过天线送出去。吸取数据时，以相反的进程将吸取到的数据举行编码，组合成HCI数据包格局并通过UART口送给控制器。详细的收发实行进程可以参考ROK101007数据及应用手册以及蓝牙协议相干部分。

（2）嵌入式控制器由TI的定点数字信号处理惩罚器TMS320C54x、Flash Memory、SRAM构成，完成对蓝牙模块的初始化、数据发送、协议实现等成果。

（3）接口控制逻辑包括应用接口和控制接口。控制接口为控制器的HPI接口，重要实现体系的在线特别控制和Flash在线编程数据发送口。HPI控制接口通过DSP的HPI主机接话柄现。应用接口包括RS-232/RS-485串行接口逻辑、并行接口逻辑（如IEEE488总线）、SI同步串口逻辑，在差别的嵌入式应用中，分别通过差别的接口情势实现本嵌入式体系与主配置控制器的接口。应用接口通过DSP的片表里设（enhanced peripherals）大概通用I/O端口模仿实现。

（4）电源办理。体系通过单5V电源供电，可以大略地从主配置接口中获取电源，无须另加电源器件。电源办理模块采取TI专用电路，提供两路电压输出，+3.3V事变电压和+1.8V控制器内核事变电压。

3 体系软件计划

    体系采取TI提供的DSP5000系列专用集成开辟东西CCS1.2开辟。体系软件构成包括应用端口通讯及协议模块、L2CAP协议模块、HCI接口驱动模块、HPI通讯模块和Flash编程模块。重要任务可分为：体系初始化、Flash编程、创建物理链路、数据发送和吸取等。整个软件流程如图7。
　　　　　 

    由于蓝牙模块本身具有线路加密成果，因此在本体系计划中没有思量软件加密成果。在实际的计划和应用进程中，可以视着实际应用环境和体系处理惩罚速率而添加软件加密模块。由于跳频通讯本身具有高抗滋扰性的特点，本嵌入式蓝牙应用体系不但可以应用于种种终端配置和手持配置间的中低速无线数据互换，并且可遍及地应用于种种产业配置、军事装备的检测和控制范畴。