蓝牙芯片ROK101 007在蓝牙语音系统中应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:423

爱立信（ｅｒｉｃｓｓｏｎ）公司推出的蓝牙芯片ｒｏｋ１０１００７是一款适合于短距离无线通信的射频／基带芯片，集成度高、功耗小，完全兼容蓝牙协议ｖｅｒｓｉｏｎ１．１，可嵌入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ｈｃｉ（主机控制接口）层的功能。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，输出功率满足蓝牙二级操作的要求。

１内部结构及各功能块介绍

ｒｏｋ１０１００７包含五个功能块：无线收发器（ｐｂａ３１３０１／２）、基带控制器、闪存、电源管理模块、时钟，如图１所示。

１．１无线收发器ｐｂａ３１３０１／２

ｐｂａ３１３０１／２是一个工作在２．４～２．５ｇｈｚｉｓｍ频段的短距离微波频率射频收发器，使用ｇｆｓｋ调制，最大的ｔｘ＆ｒｘ数据传输率为１ｍｂｉｔ／ｓ。能在可供使用的７９个信道（２．４０２～２．４８０ｇｈｚ）之间快速地跳频（１６００个信道／ｓ），通道带宽是１ｍｈｚ，频率偏差在１４０ｋｈｚ和１７５ｋｈｚ之间。满足蓝牙二级操作，最大输出功率是４ｄｂｍ，不需要功率控制。安装天线之后，传输距离可达１０ｍ，符合ｉｓｍ频段的ｆｃｃ和ｅｔｓｉ标准。ｐｂａ３１３０１／２以ｒａｄｉｏａｓｉｃ为基础，集成了环路滤波器、压控振荡器、天线滤波器、收发控制器、发送器和接收器等六个操作部件，如图１所示。各部件功能如下：

①ｒａｄｉｏａｓｉｃ完成信号的调制和解调。

②环路滤波器、压控振荡器和ｒａｄｉｏａｓｉｃ构成锁相环。环路滤波器滤除ｒａｄｉｏａｓｉｃ输出的误差电压的高频成份和噪声，用以保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性。

③收发控制器协调接收器（ｒｘ）和发送器（ｔｘ）的工作，用以保证蓝牙的全双工传输。

④天线滤波器对射频信号进行带通滤波。管脚ａｎｔ（ｔ２）是天线接口，应连接阻抗为５００ω的天线。

１．２基带控制器

基带控制器是一个基于ａｒｍ７－ｔｈｕｍｂ的功能块，通过ｕａｒｔ或ｕｓｂ接口控制无线收发器。基带控制器负责处理底层的链路层功能，如调频序列的选择等。

１．３闪存

闪存以二进制码的格式存放蓝牙固件，可与基带控制器交换数据、地址和控制信号。蓝牙固件包括链路管理器和主机控制接口（ｈｃｉ）。

链路管理器实现了链路管理协议（ｌｍｐ），负责处理底层链路控制。每个蓝牙设备都可以通过ｌｍｐ与另一个蓝牙设备的链路管理器进行点对点的通信。ｈｃｉ为主机提供了访问基带控制器、链路管理器以及硬件状态和控制寄存器的命令接口。主机通过ｈｃｉ驱动程序提供的一系列命令控制蓝牙接口；蓝牙固件的ｈｃｉ收到命令后，会产生事件返回给主机，用来指示接口的状态变化。主机和ｈｃｉ之间共有三类数据传输：

·ｈｃｉ命令包从主机发往蓝牙的ｈｃｉ。

·ｈｃｉ事件包从蓝牙的ｈｃｉ发往主机。

·ｈｃｉ数据包既可从主机发往ｈｃｉ，也可从ｈｃｉ发往主机，包括无连接（ａｃｌ）数据和同步连接（ｓｃｏ）数据。

ｈｃｉ传输层定义了每一类数据如何封装以及如何通过接口进行复用。ｒｏｋ１０１００７支持两种ｈｃｉ传输层：ｕａｒｔ传输层和ｕｓｂ传输层。

１．４电源管理模块

该模块提供芯片所需电源。ｖｃｃ的典型值是３．３ｖ。

１．５时钟

该模块内置频率为１３ｍｈｚ的时钟。时钟由一个晶体振荡器产生，保证定时的精度在２０ｐｐｍ之内。

２芯片接口和主要管脚介绍

ｒｏｋ１０１００７与主机或其它设备互联时，有三种接口方式（参见图１）。

２．１ｕｓｂ接口

ｒｏｋ１０１００７的ｕｓｂ接口符合ｕｓｂ１．１规范，通过双向端口ｄ＋＆ｄ－，数据传输可达到１２ｍｂｐｓ。当使用ｕｓｂ接口与主机通信时，ｒｏｋ１０１００７是一个ｕｓｂ从设备。与该接口有关的管脚有：

·ｄ＋（ｂ１）＆ｄ－（ｂ２）用于数据传输。

·ｗａｋｅｕｐ（ｂ４）＆ｄｅｔａｃｈ（ｃ１）　用于与笔记本电脑互联，可用来控制笔记本电脑的状态。当主机处于掉电模式时，如果蓝牙设备收到建立连接的请求，ｗａｋｅｕｐ信号就会"唤醒"主机。而主机可通过ｄｅｔａｃｈ信号指示自己处于"挂起"模式。

２．２ｕａｒｔ接口

ｒｏｋ１０１００７的ｕａｒｔ接口符合工业标准１６ｃ４５０，支持以下波速率（单位：ｂｉｔｓ／ｓ）：３００，６００，９００，１２００，１８００，２４００，４８００，９６００，１