作者：中国地质大学 徐欣欣

    摘要 语音通信是蓝牙技术应用的一个重要方面，与音频传输应用相关的应用框架是蓝牙免提应用框架。当用户无法腾出手去接听电话时，就可以利用蓝牙的电话免提功能，进行无线免提语音控制拨打与接听电话，并遥控音量的大小。它是基于蓝牙串口应用框架的，通过串口仿真协议层来传递at电话控制指令。本文首先介绍芬兰b1uegiga公司推出的蓝牙模块wrap thor 2022-1的结构和工作原理，然后给出一种嵌入式蓝牙车载免提电话系统的实现实例，包括系统硬件和协议栈软件的实现。

    关键词 蓝牙模块 wrap thor 2022-1 免提应用框架 车载电话

    引 言

    蓝牙技术是一项新兴的技术，其主要目的是在全世界建立一个短距离的无线通信标准。它使用2.4 ghz的ism(industry scientific medical)频段来传送话音和数据，运用成熟、实用，先进的无线技术来代替电缆。蓝牙技术提供了低成本、低功耗的无线接口，使所有固定和移动设备通过微微网pan(personal area network)连接起来。

    本文介绍的蓝牙模块是由芬兰bluegiga公司推出的蓝牙芯片wrap thor 2022-1。它是一款适合于短距离无线通信的射频/基带模块，其特点是集成度高，功耗小，完全兼容蓝牙协议verslonl.1，可嵌人任何需要蓝牙功能的设备中。该芯片包括基带控制器、无线收发器、闪存等功能块，可提供高至rfcomm(串口仿真协议)和vm(用户应用层)的软件协议。对用户的接口可以是hci或ascii接口(基本at指令集命令层接口)，应用此控制方式，用户可以方便地实现acl与sco链路的建立，以实现数据与语音传输。此外，该芯片还提供usb、uart和pcm接口，用于与主机通信；并且支持蓝牙语音和数据传输,输出功率满足蓝牙一级操作的要求(最远可达到100m)。

    1 蓝牙模块内部结构及功能块介绍

    wrap thor 2022-l包含5个功能块：射频补充控制单元部分、蓝牙核心芯片组、闪存、电源管理模块和时钟，其系统框图如图1所示。

    1.1射频补充控制单元

    根据用户的开发要求设置蓝牙射频发射功率等级，分别实现1级功率100 mw(20dbm)，2级功率2.5 mw(4dbm)，3级功率l mw(0 dbm)的不同发射功率要求。蓝牙射频补充控制单元将由天线收到的2.4 ghz高频信号经带通滤波器，低噪放大送入bluecore02的射频单元，同时将由bluecore2射频单元产生的2.4 ghz高频信号送入功放，经带通滤波器滤波后由外接天线发射出去。射频天线可根据用户的需求灵活选用，本方案采用内建隐藏方式的倒f型天线(利用pcb板材进行天线设计)。本蓝牙模块的rf引脚外接匹配阻抗为50ω的天线。

    1．2蓝牙核心芯片组

    蓝牙核心芯片组bluecore02采用的是英国csr公司的第二代需外置固件存储器的单芯片(bluecore02-ex-ternal)，其内部结构框图如图2所示，主要包括无线收发器，基带与逻辑链路控制器及对外接口电路。

    无线收发器是一个工作在2.4～2.4835 ghzism频段的短距离微波频率射频收发器，使用gfsk调制，最大的发送或接收数据传输率为1 mb/s。它能在可供使用的79个信道(2400～2483.5 mhz)之间快速地跳频(1600个信道/s)，通道带宽是1 mhz，频率偏差在140～175 khz之间，能满足蓝牙一级操作，最大输出功率是17 dbm，能进行可编程功率控制。安装天线之后，传输距离可达100m，符合ism频段的fcc和etsi标准。该收发器以radio asic为基础，集成了环路滤波器、压控振荡器(vco)、天线滤波器、收发控制器、发送器和接收器6个操作部件。

    基带控制器包括：微处理器、存储器、接口电路、语音处理电路、电源管理与时钟电路等。微处理器是一个基于32位arm的功能块，它完成射频信号处理，控制和协调各功能部件等功能。32 kb的片上ram用于存储临时数据(保持蓝牙语音与数据的缓冲存储)。外部存储器驱动部分用于与外部flash或rom的