蓝牙技术在汽车中的应用

5.0 在汽车应用中增加蓝牙连接   

5.1 蓝牙软件   

蓝牙规范定义了在设备未有效通信时可能会涉及到的电源管理模式。这些模式可用于实施各种功率减少策略，如减少或暂停 CPU 时钟、关闭外部设备或关闭无线电收发器。这些机制减少内部开关电流，效果是减少功耗和减少EMI。蓝牙无线设备的功耗是蓝牙芯片集整体功耗的主要组成部分。电源管理模式还可用于仅在需要时才保持无线设备处于全功率状态。（802.11b 系统与其相比较则有些不同，该系统中的无线设备始终保持加电状态，接近已连接的局域网的功耗。）  

5.2 蓝牙硬件  

汽车应用中鉴定合格的微控制器现在可提供集成的蓝牙支持（指蓝牙基带硬件和协议堆栈软件）。 这为开发符合汽车行业标准的产品提供了低风险、快通道的好处。  

5.3 内置 RF 检测模式  

蓝牙协议堆栈为 RF 检测提供内置检测模式。有两种方法可进入蓝牙检测模式：  
静态方法 － 蓝牙核心在启用检测模式选项时已初始化，因此在启动时就已进入检测模式。
动态方法 － 应用软件发送命令，该命令导致蓝牙堆栈进入检测模式。最终应用产品可触发此模式。例如，应用软件可读取开关或按钮。  

5.4 检测／鉴定  

要帮助嵌入式蓝牙产品通过鉴定检测，蓝牙解决方案的供应商有望提供在基带处理器和蓝牙无线设备上运行的全套嵌入式蓝牙堆栈，作为预检测／预鉴定组件。  

要使鉴定合格，必须将组件整合到最终产品或参考设计中，然后通过一组最少的检测（如蓝牙的《鉴定程序参考文档》中所述）。   
此外，此参考设计板还需要进行改进，以便符合 FCC 和汽车 EMC/EMS 要求。这意味着最终产品的开发人员不必执行所有检测过程，而预检测组件和最终产品鉴定通常会进行此类检测过程。鉴定／检测单独的蓝牙组件及整合这些组件的参考设计对产品开发人员很有帮助，为他们提供了产品开发和鉴定的可靠起始点。  

6.0 管理机构间的重复要求

表 1. EMC 检测要求


表 2. RF 检测要求


表 3. 检测硬件／软件


Table 4. 软件质量、错误恢复和诊断

  
7.0 蓝牙处理器（微控制器）示例  

美国国家半导体公司推出的 CP3BT1x 设备是使用蓝牙连接的汽车级微控制器示例。该 CPU 采用最新版本的 CompactRISC 处理器核心 － 一种高性能的16 位处理器，为嵌入式控制和连接应用设计了 32 位扩展。此外，CP3BT1x 设备提供以下功能：  

256KB 闪存程序存储器
8KB 闪存数据存储器
10KB SRAM
USB 1.1 (CP3BT10) 或 CAN 2.0B (CP3BT13) 接口
UART
SPI/microwire 接口
ACCESS 总线接口（I2C 兼容）
编解码器接口
具有控制和捕获寄存器的定时器
37 (CP3BT10) 或 40 (CP3BT13) GPIO 引脚
100 引脚 LQFP 和 48引脚芯片比例（7 × 7 毫米）封装
功率／性能比是 0.5 mA/MHz。
非常低的功耗（频率 12 MHz，电流在 2.5V 条件下仅为 6 mA）
12 MHz 运行频率（在单芯片上增大为 24 MHz）提供足够的 CPU 带宽，来运行蓝牙协议堆栈和应用程序任务。  
美国国家半导体公司提供了完整的预检测／预鉴定蓝牙堆栈，其中包括低级别和高级别协议层。这套完整的堆栈执行为应用代码提供了充足的芯片程序存储器。美国国家半导体公司为该技术的各方面提供一站式应用支持，这些方面包括：芯片、开发工具、嵌入式蓝牙软件和 μC/OS-II 操作系统。

图 2. CP3BT13 框图

8.0 小结
  
将汽车电子仪器连接到本地蓝牙网络的好处日益明显，并且很快成为有购买意向的客户所青睐的标准特征。但是，汽车行业对可靠性和兼容性有特殊的要求，超出了正常的家庭和办公标准。新无线技术的引进为复杂的系统进行交互创造了新的可能性，因此用于保证无干扰的检测标准的重要性日益突出。汽车应用中鉴定合格的微控制器现在可提供集成的蓝牙硬件和无线产品，它们为开发符合汽车行业标准的产品提供了低风险、快通道的好处。