蓝牙接口系统软件设计

　　整个系统的软件有3种设计方法，根据不同的应用场合和系统的复杂程序采用不同的设计方法。一般情况 下，简单的系统可以采用常规的软件设计方法；较为复杂的系统可以采用DSP仿真软件COS提供的DSP/BIOS 设计方法，DSPiBIOS是TI公司专门为DSP设计的嵌人式软件设计方法；最为复杂的系统需要采用嵌人式操作 系统进行软件设计，目前0MAP5912支持的操作系统包括WinCe、Linux、Nucleus以及VxWorks等，可以根据 需要选择不同的操作系统。本文系统着重于介绍系统的蓝牙接口实现，可以采用常规的软件设计方法，其 实现最为简单方便。

　　系统的软件结构如图1所示。软件结构中的初始化模块包括0MAP59l0系统、键盘液晶、数据和语音通信、 FLASH和PC读写以及蓝牙模块的初始化。在初始化过程中设置键盘扫描时间、语音采样频率、显示状态等各 种参数。整个系统初始化之后，程序进人监控模块，监控模块随时判断各个模块的状态，并进人相应的处理程序。数据通信模块控制OMAP5910和蓝牙模块的数 据接口；语音通信模块控制0MAP5910和音频AD/DA的接口；蓝牙接口收发控制OMAP5910和蓝牙模块的信号收 发；FLASH读写模块控制OMAP5910对其片外FLASH的读写，必要时可以将某些重要数据存储到FLASH中，此外 OMAP591 0的上电引导程序也存储在FLASH中；键盘和显示模块控制系统的人机接口；PC通信模块控制系统 和PC机的连接。

　　图1 系统软件结构图

　　由于0MAP5910具有C55系列DSP核，一些数字信号处理算法可以很容易地实现。对于语音信号，可以进行滤 波以提高语音质量；如果传输音乐信号，可以加人音乐处理算法，例如混响、镶边、削峰等多种处理；可 以将语音压缩后传输到PC机，或者解压后播放各种格式的语音信号。使得系统的应用范围更加广泛和实用 。

　　设计蓝牙设备收发器的软仵关键是基于蓝牙模块的软件驱动技术。软件驱动包括硬件链路管理器驱动程序 、主机控制接口（HOI）驱动程序、电源模式管理和电源控制以及其他高层驱动程序。

　　其中硬件链路管理器驱动程序与物理固件直接相连，提供USB/RS232或其他接口的驱动功能。链路管理器 驱动程序实现了链路管理协议（LMP），负责处理底层链路控制与蓝牙基带接口，该固件支持点对点和点对 多点的通信。

　　HOI驱动程序根据HOI命令的各种数据及参数格式，对HOI事件数据包进行处理。HOI为主机提供了访问微处 理器、链路管理器以及硬件状态和控制寄存器的各种命令接口。主机通过HOI驱动程序提供一系列命令控制 蓝牙接口，蓝牙固件的HOI收到命令后，会产生事件返回给主机，用来指示接口的当前状态变化。主机和 HCI之间共有以下3种类型数据。

　　（1）Hal命令包。从主机发向蓝牙的HOI。

　　（2）Hal事件包。从蓝牙的HOI发向主机。

　　（3）HOI数据包。可以从蓝牙的HOI发向主机，也可以从主机发向蓝牙的Hal。包括扩展同步连接导向数据 和非实时的异步无连接数据。

　　电源模式管理可以对电源设定3种模式，分别为Hold（保持）、Sniff（唤醒）和Park（休息）模式。电源 控制提供了将电源设定为休眠状态的方法，以便最大程度地降低系统功耗。

　　高层驱动程序则实现嵌入蓝牙模块的外设的驱动功能。

　　DSP和蓝牙接口的软件结构分为3个层次。

　　（1）系统的应用程序。

　　（2）为蓝牙设备开发的设备驱动程序，包括蓝牙的高层协议（RFCOMM和L2CAP等）。

　　（3）蓝牙基带部分协议：这部分协议已经固化在蓝牙模块中。

　　在本系统中，由于采用蓝牙接口模块，其中基带和链接管理协议（Link Manager Protocol，LMP）部分由蓝牙模块实现。用户只需要在DSP即可。

　　蓝牙软件使用BlueStack编程，完成初始化、连接等功能。蓝牙软件程序流程如图1所示。

　　初始化设备包括对指示灯、调试信息以及系统内定时器的初始化。蓝牙内部有一小块称为PS的存储区，是掉电不丢失数据的，蓝牙程序就是将对方地址记录在这一存储区里，每次启动时都对该存储区的蓝牙地址对应的设备建立连接。在初始化完成之后，程序还需要向底层发送消以便使蓝牙程序进入消息循环。消息处理函数是整个程序的核心，所有功能的打开、连接等都由此来完成，其操作均严格依照蓝牙协议的RFCOMM层进行。在整个系统中要重点考虑的是数据传输的速率问题。由于当蓝牙工作在1类发射功率(100mW)时，通信距离可扩展到100m，速率限制了蓝牙在宽带网络中的应用。蓝牙点对点传输时对称的最大有效速率为42316Kbit/s，不对称最大有效速率为721Kbit/s，反向为5716Kbit/s。

OMAP5912通过异步串口向BRF6100发送HCI命令，BRF6100收到命令后，由固化在其ROM的蓝牙协议固件处理，并将向下传