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蓝牙接口系统硬件设计

时间:12-08 来源:互联网 点击:
整个系统硬件由DSP、BRF6100、音频AD/DA、液晶、键盘以及FLASH组成。其硬件连接如图1所示。


 图1 系统硬件结构总框图

  图1所示中,DSP是核心控制单元;音频AD用于采集模拟语音信号,转变成数字语音信号;音频DA将数字 语音信号转换成模拟语音信号,输出到耳机或者音箱,音频AD和DA的前端和后端都有放大和滤波电路,一 般情况下,音频AD和DA集成到一个芯片上,本系统使用TI公司的Tlv320aic10,设置采样频率为8kHz。键盘 用于输人和控制;液晶显示各种信息;FLASH保存DSP所需要的程序,供DSP上电调用;JTAG是DSP的仿真接 口;DSP还提供HPI口,该接口可以和计算机连接,可以下载计算机中的文件并通过DA播放,也可以将数字 语音信号传输到计算机保存和处理。

  BRF6100和OMAP5912的连接是本系统硬件连接的重点,其具体连接如图2所示。使用OMAP5912的MCSI接口连 接BRF6100的语音接口。MCSI接口是OMAP5912特有的多通道串行接口(Multichannel Serial Interface) ,其具有位同步信号和帧同步信号。系统采用主模式,即OMAP5912提供两个时钟到蓝牙模块BRF6100的语音 接口的位和帧同步时钟信号。MCSI接口的最高传输速度可以达到6MHz,系统由于传输语音信号,设置帧同 步信号为8kHz,和OMAP5912外接的音频AD的采样频率一致。每帧传输的位根据需要可以设置成8或者16位, 相应的位同步时钟为64kHz或者128kHz。这些设置都可以通过设置OMAP5912的内部寄存器来改变,使用十分 方便灵活。


 图2 BRF610O和OMAP5912的连接

  OMAP5912和BRF6100的通信使用异步串口实现。如图2中的RX1和TX1信号,为了保证双方通信的可靠和实时 ,使用RTS1和CTS1引脚做为双方通信的握手信号。异步串口的通信速率可以设置为921.6kHz、460.8kHz、 115.2kHz或者51.6kHz等4种速率,速率可以通过设置OMAP 59 1 2的内部寄存器来改变,BRF6100的异步串 口速率通过OMAP5912进行设置。系统可以根据当前的通信质量在线调整异步串口速率,在具有较大干扰的 情况下,可以适当降低传输速率,而在干扰较小的情况下,可以增大传输速率。

  串口的实际速率和设置的速率存在一定的偏差,但都可以正常通信。实际速率的偏差如表1所示。

  表1 实际串口速率

  由于0MAP5912和BRF6100都具有一个ARM核,双方的实时时钟信号可以使用共同时钟信号,从而保证双方实 时时钟的一致。图2中,由0MAP5912输出32.768kHz的时钟信号到BRF6100的SLOW-CLK引脚。32.768kHz信号 由外接晶体提供,晶体的稳定性必须满足双方的要求,一般要求50ppm。

  图2中,0MAP5912使用一个GPIO引脚控制BRF6100的复位,必要时OMAP5912可以软件复位蓝牙模块。 OMAP5912使用另外一个GPIO引脚控制BRF6100的wP信号,wP为BRF6100的EEPROM写保护信号,在正常工作状 态下,将该引脚置高,确保不会改写EEPROM中的数据。

  BRF6100的射频天线可以采用Taiyo Yuden公司的AH104F2450S 1型号的蓝牙天线。该天线性能良好,已经 应用在很多蓝牙设备上。为了验证天线是否有效,可以在产品设计阶段增加一段天线测试电路,如图3所示 。使用控制信号控制切换开关,控制信号可以来自BRF6100或者OMAP5912。测试时,切换开关连通J2和J3, 天线信号连接到同轴电缆,可以进一步连接到测试设各,可以方便地检测天线的各种指标。实际使用中, 换开关连通J2和J1,或者将该段电路去除,天线信号直接连接到BRF6100的RF信号引脚。


 图3 天线信号切换电路

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