基于S3C4480X控制的藍牙音頻網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)

ROKl01008模塊的組成如圖3所示。該模塊內(nèi)部帶有無線收發(fā)器、基帶控制器、閃存、電源管理和時鐘五個模塊。其中無線收發(fā)模塊由藍牙收發(fā)器和天線組成。其功能是為網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備提供無線通道?；鶐Э刂破骺赏瓿深l率的合成，同時完成基帶模塊的數(shù)據(jù)比特信號到無線電信號的轉(zhuǎn)換過濾，并將無線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個信道，每個信道l MHz。
2．2 藍牙音頻網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)
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進行相互連接?？蓸?gòu)成通信通道。而S3C44BOX也可與PC機通過UART接口進行通信并互操作。CODEC負責(zé)音頻的輸入輸出。

3 藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計
藍牙音頻網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)主要基于Bluestack協(xié)議棧來完成，音頻網(wǎng)關(guān)軟件分為三層機構(gòu)，即BlueStack協(xié)議棧、AG客戶機程序和連接管理器。
BlueStack是劍橋咨詢有限公司的藍牙協(xié)議軟件棧，可用C語言實現(xiàn)。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)議或二進制電話控制協(xié)議，并將其作為傳輸協(xié)議的規(guī)范層。基于BlueStack協(xié)議?？蓪崿F(xiàn)Bluetooth的所有功能。
整個BlueStack的協(xié)議棧實現(xiàn)采用消息驅(qū)動，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(yīng)用程序中，一般會涉及兩大類消息：CM消息和BlueStack消息。CM消息可在客戶機和連接管理器之間進行傳遞，而BlueStack消息則在BlueStack協(xié)議棧之間傳遞。BlueStack原語類型有DM PRIM、RFC_PRIM、SDP_PRIM 及L2CAP_PRIM四種，在AG應(yīng)用中，一般會用到前三種。BlueStack消息格式為DM (RFC、SDC或SDS)_原語_擴展名。
AG應(yīng)用中通常會定義兩個任務(wù)，一個是CM任務(wù)，任務(wù)號與隊列號為O；另一個是AG任務(wù)，任務(wù)號與隊列號為1。AG客戶機將所要傳遞給CM的消息提交給隊列l(wèi)，CM則將要傳遞給AG的消息提交給隊列0。
應(yīng)用程序應(yīng)為ARM與藍牙之間提供通信接口，主要是在主機間建立兩個L2CAP信道(控制信道與數(shù)據(jù)信道)。初始化時，藍牙模塊應(yīng)被喚醒，并進行寫數(shù)據(jù)操作(隊列形式)，然后通過請求建立連接。當(dāng)AG客戶機發(fā)出請求信號時，如果CM有回應(yīng)，說明可以建立連接。數(shù)據(jù)收發(fā)過程中，數(shù)據(jù)要進行封裝／解封、分類等操作。圖5所示為藍牙數(shù)據(jù)收發(fā)過程的軟件流程圖。

4 結(jié)束語
S3C44BOX內(nèi)核的功能強大，并可實現(xiàn)操作系統(tǒng)的內(nèi)嵌，因而可通過單片機系統(tǒng)構(gòu)建嵌入式操作系統(tǒng)平臺。本文在ARM平臺的基礎(chǔ)上，設(shè)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)可實現(xiàn)藍牙耳機的接入，并成功實現(xiàn)配對與語音數(shù)據(jù)傳輸。藍牙耳機與音頻網(wǎng)關(guān)在進行相互操作前，需要建立配對連接，也就是說，這種連接是要通過藍牙鑒權(quán)和綁定來實現(xiàn)的。而這種關(guān)系一旦建立，之后就不用再執(zhí)行此操作了。