藍牙接口系統(tǒng)硬件設(shè)計

　圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總框圖

　　圖1所示中，DSP是核心控制單元；音頻AD用于采集模擬語音信號，轉(zhuǎn)變成數(shù)字語音信號；音頻DA將數(shù)字 語音信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號，輸出到耳機或者音箱，音頻AD和DA的前端和后端都有放大和濾波電路，一 般情況下，音頻AD和DA集成到一個芯片上，本系統(tǒng)使用TI公司的Tlv320aic10，設(shè)置采樣頻率為8kHz。鍵盤 用于輸人和控制；液晶顯示各種信息；FLASH保存DSP所需要的程序，供DSP上電調(diào)用；JTAG是DSP的仿真接 口；DSP還提供HPI口，該接口可以和計算機連接，可以下載計算機中的文件并通過DA播放，也可以將數(shù)字 語音信號傳輸?shù)接嬎銠C保存和處理。

　　BRF6100和OMAP5912的連接是本系統(tǒng)硬件連接的重點，其具體連接如圖2所示。使用OMAP5912的MCSI接口連 接BRF6100的語音接口。MCSI接口是OMAP5912特有的多通道串行接口（Multichannel Serial Interface） ，其具有位同步信號和幀同步信號。系統(tǒng)采用主模式，即OMAP5912提供兩個時鐘到藍牙模塊BRF6100的語音 接口的位和幀同步時鐘信號。MCSI接口的最高傳輸速度可以達到6MHz，系統(tǒng)由于傳輸語音信號，設(shè)置幀同 步信號為8kHz，和OMAP5912外接的音頻AD的采樣頻率一致。每幀傳輸?shù)奈桓鶕?jù)需要可以設(shè)置成8或者16位， 相應(yīng)的位同步時鐘為64kHz或者128kHz。這些設(shè)置都可以通過設(shè)置OMAP5912的內(nèi)部寄存器來改變，使用十分 方便靈活。

　圖2 BRF610O和OMAP5912的連接

　　OMAP5912和BRF6100的通信使用異步串口實現(xiàn)。如圖2中的RX1和TX1信號，為了保證雙方通信的可靠和實時 ，使用RTS1和CTS1引腳做為雙方通信的握手信號。異步串口的通信速率可以設(shè)置為921.6kHz、460.8kHz、 115.2kHz或者51.6kHz等4種速率，速率可以通過設(shè)置OMAP 59 1 2的內(nèi)部寄存器來改變，BRF6100的異步串 口速率通過OMAP5912進行設(shè)置。系統(tǒng)可以根據(jù)當前的通信質(zhì)量在線調(diào)整異步串口速率，在具有較大干擾的 情況下，可以適當降低傳輸速率，而在干擾較小的情況下，可以增大傳輸速率。

　　串口的實際速率和設(shè)置的速率存在一定的偏差，但都可以正常通信。實際速率的偏差如表1所示。

　　表1 實際串口速率

　　由于0MAP5912和BRF6100都具有一個ARM核，雙方的實時時鐘信號可以使用共同時鐘信號，從而保證雙方實 時時鐘的一致。圖2中，由0MAP5912輸出32.768kHz的時鐘信號到BRF6100的SLOW-CLK引腳。32.768kHz信號 由外接晶體提供，晶體的穩(wěn)定性必須滿足雙方的要求，一般要求50ppm。

　　圖2中，0MAP5912使用一個GPIO引腳控制BRF6100的復(fù)位，必要時OMAP5912可以軟件復(fù)位藍牙模塊。 OMAP5912使用另外一個GPIO引腳控制BRF6100的wP信號，wP為BRF6100的EEPROM寫保護信號，在正常工作狀 態(tài)下，將該引腳置高，確保不會改寫EEPROM中的數(shù)據(jù)。

　　BRF6100的射頻天線可以采用Taiyo Yuden公司的AH104F2450S 1型號的藍牙天線。該天線性能良好，已經(jīng) 應(yīng)用在很多藍牙設(shè)備上。為了驗證天線是否有效，可以在產(chǎn)品設(shè)計階段增加一段天線測試電路，如圖3所示 。使用控制信號控制切換開關(guān)，控制信號可以來自BRF6100或者OMAP5912。測試時，切換開關(guān)連通J2和J3， 天線信號連接到同軸電纜，可以進一步連接到測試設(shè)各，可以方便地檢測天線的各種指標。實際使用中， 換開關(guān)連通J2和J1，或者將該段電路去除，天線信號直接連接到BRF6100的RF信號引腳。

　圖3 天線信號切換電路