來源：?jiǎn)纹瑱C(jī)及嵌入式系統(tǒng)有源用 作者：上海理工大學(xué) 杜成濤

     摘 要：研究一種嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)()map59lo的藍(lán)牙接口實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)以dsp為核心，采用ti公司的brf6100藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)v1．1協(xié)議，進(jìn)行無線信號(hào)收發(fā)；dsp配置音頻ad／da，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)采集和處理。該系統(tǒng)制造簡(jiǎn)單，集成度高，適用于各種家庭和個(gè)人無線設(shè)備。

     關(guān)鍵詞：藍(lán)牙模塊 嵌入式 omap5910 brf61oo

    引 言

    藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開放性全球規(guī)范，是一種用于替代移動(dòng)設(shè)備或固定電子設(shè)備之間連接電纜的近距離無線鏈路。藍(lán)牙工作在全球通用的2．4 ghz頻段，數(shù)據(jù)速率為l mb／s，采用時(shí)分雙工傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。作為取代數(shù)據(jù)電纜的短距離無線通信技術(shù)，藍(lán)牙支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，以無線方式將家庭或辦公室中的各種數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備連成一個(gè)微微網(wǎng)(pico一net)。幾個(gè)微微網(wǎng)還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，形成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)(scatter-net)，從而在這些連接設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)快捷而方便的通信。本文介紹藍(lán)牙接口在嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器omap5910上的實(shí)現(xiàn)，dsp對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)a／d變換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，通過藍(lán)牙接口傳輸?shù)浇邮斩�；同樣，dsp對(duì)藍(lán)牙接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行d／a變換，成為模擬信號(hào)。

    1 藍(lán)牙模塊brf6100

    藍(lán)牙信號(hào)的收發(fā)采用藍(lán)牙模塊brf61oo實(shí)現(xiàn)。brf61oo是ti公司最近推出的遵循藍(lán)牙v1．1標(biāo)準(zhǔn)的無線信號(hào)收發(fā)芯片，其升級(jí)型號(hào)brf6150支持v1．2標(biāo)準(zhǔn)。brf6loo的主要特性有：具有片內(nèi)數(shù)字無線處理器drp(digital radio processor)、數(shù)控振蕩器、片內(nèi)射頻收發(fā)開關(guān)切換、內(nèi)置arm7嵌入式處理器等。brf、6100的內(nèi)部功能如圖1所示。接收信號(hào)時(shí)，收發(fā)開關(guān)置為收狀態(tài)，射頻信號(hào)從天線接收后，經(jīng)過藍(lán)牙收發(fā)器直接傳輸?shù)交鶐盘?hào)處理器�；鶐盘�(hào)處理包括下變頻和采樣，brf6loo采用零中頻結(jié)構(gòu)。數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在ram(容量為32 kb)中，供arm7處理器調(diào)用和處理．a(chǎn)rm7將處理后的數(shù)據(jù)從編碼接口輸出到其他設(shè)備。信號(hào)發(fā)過程是信號(hào)收的逆過程。此外，brf6100還包括時(shí)鐘和電源管理模塊以及多個(gè)通用i／o口，供不同的外設(shè)使用。brf61oo的主機(jī)接口可以提供雙工的通用串口，可以方便地和pc機(jī)的rs232通信，也可以和dsp的緩沖串口通信。

    2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

    整個(gè)系統(tǒng)由dsp、brf6100、音頻ad／da、液晶、鍵盤以及flash組成，硬件連接如圖2所示。dsp是核心控制單元；音頻ad用于將采集的模擬語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)；音頻da將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬語(yǔ)音信號(hào)，輸出到耳機(jī)或者音箱。音頻ad和da的前端和后端都有放大和濾波電路，一般情況下，音頻ad和da集成到一個(gè)芯片上，本系統(tǒng)使用ti公司的tlv320aiclo，設(shè)置采樣頻率為8 khz。鍵盤用于輸入和控制；液晶顯示器顯示各種信息；flash保存dsp所需要的程序，供dsp上電調(diào)用；jtag是dsp的仿真接口；dsp還提供hpi口，該接口可以和計(jì)算機(jī)連接，可以下載計(jì)算機(jī)中的文件并通過da播放，也可以將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)保存和處理。

    系統(tǒng)中的dsp采用omap5910。該dsp是ti公司推出的嵌入式dsp，具有雙處理器結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成arm和dsp處理器。arm用于控制外圍設(shè)備，dsp用于數(shù)據(jù)處理。omap59lo中的dsp是基于tms320c55x核的處理器，提供2個(gè)乘累加(mac)單元，1個(gè)40位的算術(shù)邏輯單元和1個(gè)16位的算術(shù)邏輯單元。由于dsp采用了雙alu結(jié)構(gòu)，大部分指令可以并行運(yùn)行，其工作頻率達(dá)150 mhz，并且功耗更低。

    omap5910中的arm是基于arm9核的ti925t處理器，包括1個(gè)協(xié)處理器，指令長(zhǎng)度可以是16位或者32位。dsp和arm可以協(xié)同工作。通過mmu控制，可以共享內(nèi)存和外圍設(shè)備。omap5910可以用在多種領(lǐng)域，例如移動(dòng)通信、視頻和圖像處理、音頻處理、圖形和圖像加速器、數(shù)據(jù)處理。本系統(tǒng)使用omap5910，用于個(gè)人移動(dòng)通信。

    3 brf6100和omap5910的硬件設(shè)計(jì)

    brf6100和omap5910的連接是本系統(tǒng)硬件連接的重點(diǎn)，其具體連接如圖3所示。使用omap5910的mcsi接口連接brf6100的語(yǔ)音接口。mcsi接口是omap5910特有的多通道串行接口(multi channel serial serial i