蓝牙接口系统硬件设计

　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