基于BlueCore2External蓝牙芯片的USB接口设计

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:516

来源：现代电子技术作者：邓荣华范赣军

摘　要：根据蓝牙规范v1.1对蓝牙的hci传输层进行了简单的介绍，并提出一套基于bluecore2external芯片来实现usb接口的方案。在方案中，对这个芯片和外围的附加芯片进行了简要的介绍，给出了硬件信号流程框图，在软件部分中，介绍了连接和通信的相关步骤和原理，并给出了软件流程图以及软件代码。

关键词：蓝牙；主机控制器接口（hci）；usb；软件开发包ddk

1前言

蓝牙是一种全新的无线数据交换技术，他的应用省却了各种数字设备之间需要经过复杂的软件安装与调试的有线连接过程，做到紧紧咬合、无缝连接，使各种电子设备与家用电器融为一体，给人们的生活和工作带来全新的感受。

蓝牙技术集成到各种数字设备中的方式有2种：一种是单微控制器方式，即所有的蓝牙低层传输协议（包括蓝牙射频、基带与链路控制器、链路管理器）与高层传输协议（包括逻辑链路控制与适配协议、服务发现协议、串口仿真协议、网络封装协议等）以及用户应用程序都集成到一个模块当中，整个处理过程由一个微处理器来完成；另一种是双微控制器方式，即蓝牙协议与用户应用程序分别由主机和主机控制器来实现（低层传输协议一般通过蓝牙硬件模块实现，模块内部嵌入的微处理器称为主机控制器，高层传输协议和用户应用程序在个人计算机或嵌入的单片机、dsp等上运行，称为主机），主机和主机控制器之间通过标准的物理总线接口（usb，rs 232等）连接。

在蓝牙的主机－主机控制器连接模型中，主机接口hci（host controller interface）作为蓝牙软件协议堆栈中软硬件之间的接口，他提供了一个控制基带与链路控制器、链路管理器、状态寄存器等硬件的统一接口。目前，蓝牙hci传输层的物理接口有通用串行总线usb，串行端口rs 232、通用异步收发器uart等。当主机和主机控制器通信时，hci层以上的协议在主机上运行，而hci层以下的协议由蓝牙主机控制器硬件完成，他们通过hci传输层进行通信。主机和主机控制器中都有hci，他们具有相同的接口标准。主机控制器中的hci解释来自主机的信息并将信息发向相应的硬件模块单元，同时还将模块中的信息（包括数据和硬件/固件信息）根据需要向上转发给主机。如图1所示为蓝牙主机－主机控制器模型。

蓝牙主机－主机控制器模型方案采用了csr公司的bluecore2external蓝牙芯片的蓝牙模块、附加模块和对接对象模块来实现蓝牙的usb接口。

2蓝牙模块、附加模块和对接对象模块概述

2.1蓝牙模块

2.1.1bluecore2external芯片

bluecore2external是一个单一芯片无线电和基带链路控制器的bluetooth 2.4 gh z系统，他采用0.18 μmcmos技术集成了射频、基带和带有全部集成蓝牙协议栈的mcu以及收发器。工作电源为1.8 v，相对该公司的第一代蓝牙产品bluecore1提高了内部的ram(3 2 kb)，对扩展的外部flash提高到了8 mb,且能量消耗更低。采用bluecore2extern al芯片进行设计减少了外部射频元件的数目，确保产品模块的成本减到最小。装置合并自动校正和建立内部的自我测试程序使发展简单化,类型一致和实现生产测试。所有的硬件和装置固件都与bluetooth规格v1.1完全适用。若配合使用包含有csr蓝牙协议栈的外部闪存，就可以实现数据和语音通信。该芯片除了蓝牙规范v1.1中定义的usb接口和uart接口，以及pcmcodec音频接口外，还定义了串行外设接口，并行可编程i/o端口和i2c总线接口，这些接口使得编程仿真、调试和测试更加方便，也大大加强了与外部设备的接口能力。该芯片的内部结构如图2所示。

2.1.2mbm29lv800ba90pbt闪存器芯片

mbm29lv800ba90pbt是fujitsu公司生产的8 mb闪速存储器。他是通过每8 b1 mb方式或者每16 b512 kb组织起来的，3.3 v单电源供电，具有编程和擦除功能，可将系统电源需求减到最小，支持jedec控制标准，与e2prom使用相同的控制软件。

2.2附加模块