摘要 語音通信是藍牙技術(shù)應用的一個重要方面，與音頻傳輸應用相關(guān)的應用框架是藍牙免提應用框架。當用戶無法騰出手去接聽電話時，就可以利用藍牙的電話免提功能，進行無線免提語音控制撥打與接聽電話，并遙控音量的大小。它是基于藍牙串口應用框架的，通過串口仿真協(xié)議層來傳遞AT電話控制指令。本文首先介紹芬蘭B1uegiga公司推出的藍牙模塊WRAP THOR 2022-1的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后給出一種嵌入式藍牙車載免提電話系統(tǒng)的實現(xiàn)實例，包括系統(tǒng)硬件和協(xié)議棧軟件的實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞 藍牙模塊 WRAP THOR 2022-1 免提應用框架 車載電話

引 言
藍牙技術(shù)是一項新興的技術(shù)，其主要目的是在全世界建立一個短距離的無線通信標準。它使用2.4 GHz的ISM(Industry Scientific Medical)頻段來傳送話音和數(shù)據(jù)，運用成熟、實用，先進的無線技術(shù)來代替電纜。藍牙技術(shù)提供了低成本、低功耗的無線接口，使所有固定和移動設(shè)備通過微微網(wǎng)PAN(Personal Area Network)連接起來。

本文介紹的藍牙模塊是由芬蘭Bluegiga公司推出的藍牙芯片WRAP THOR 2022-1。它是一款適合于短距離無線通信的射頻/基帶模塊，其特點是集成度高，功耗小，完全兼容藍牙協(xié)議Verslonl.1，可嵌人任何需要藍牙功能的設(shè)備中。該芯片包括基帶控制器、無線收發(fā)器、閃存等功能塊，可提供高至RFCOMM(串口仿真協(xié)議)和VM(用戶應用層)的軟件協(xié)議。對用戶的接口可以是HCI或ASCII接口(基本AT指令集命令層接口)，應用此控制方式，用戶可以方便地實現(xiàn)ACL與SCO鏈路的建立，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音傳輸。此外，該芯片還提供USB、UART和PCM接口，用于與主機通信；并且支持藍牙語音和數(shù)據(jù)傳輸,輸出功率滿足藍牙一級操作的要求(最遠可達到100m)。

1 藍牙模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能塊介紹
WRAP THOR 2022-l包含5個功能塊：射頻補充控制單元部分、藍牙核心芯片組、閃存、電源管理模塊和時鐘，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

1.1射頻補充控制單元
根據(jù)用戶的開發(fā)要求設(shè)置藍牙射頻發(fā)射功率等級，分別實現(xiàn)1級功率100 mW(20dbm)，2級功率2.5 mW(4dbm)，3級功率l mW(0 dbm)的不同發(fā)射功率要求。藍牙射頻補充控制單元將由天線收到的2.4 GHz高頻信號經(jīng)帶通濾波器，低噪放大送入BlueCore02的射頻單元，同時將由BlueCore2射頻單元產(chǎn)生的2.4 GHz高頻信號送入功放，經(jīng)帶通濾波器濾波后由外接天線發(fā)射出去。射頻天線可根據(jù)用戶的需求靈活選用，本方案采用內(nèi)建隱藏方式的倒F型天線(利用PCB板材進行天線設(shè)計)。本藍牙模塊的RF引腳外接匹配阻抗為50Ω的天線。

1．2藍牙核心芯片組
藍牙核心芯片組Bluecore02采用的是英國CSR公司的第二代需外置固件存儲器的單芯片(BlueCore02-ex-ternal)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，主要包括無線收發(fā)器，基帶與邏輯鏈路控制器及對外接口電路。

無線收發(fā)器是一個工作在2.4～2.4835 GHzISM頻段的短距離微波頻率射頻收發(fā)器，使用GFSK調(diào)制，最大的發(fā)送或接收數(shù)據(jù)傳輸率為1 Mb/s。它能在可供使用的79個信道(2400～2483.5 MHz)之間快速地跳頻(1600個信道/s)，通道帶寬是1 MHz，頻率偏差在140～175 kHz之間，能滿足藍牙一級操作，最大輸出功率是17 dbm，能進行可編程功率控制。安裝天線之后，傳輸距離可達100m，符合ISM頻段的FCC和ETSI標準。該收發(fā)器以Radio ASIC為基礎(chǔ)，集成了環(huán)路濾波器、壓控振蕩器(VCO)、天線濾波器、收發(fā)控制器、發(fā)送器和接收器6個操作部件。

基帶控制器包括：微處理器、存儲器、接口電路、語音處理電路、電源管理與時鐘電路等。微處理器是一個基于32位ARM的功能塊，它完成射頻信號處理，控制和協(xié)調(diào)各功能部件等功能。32 KB的片上RAM用于存儲臨時數(shù)據(jù)(保持藍牙語音與數(shù)據(jù)的緩沖存儲)。外部存儲器驅(qū)動部分用于與外部Flash或ROM的連接與驅(qū)動。接口電路向外圍設(shè)備及藍牙主機提供各種通信接口，包括USB接口、SPI接口(同步串行接口用于與其他外設(shè)數(shù)字設(shè)備進行通信或作為外部Flash的編譯和下載接口)、UART口和PCM口(用于與外接數(shù)字音頻信號之間的匹配，可以直接接入PCM格式的音頻數(shù)字信號)。

1．3閃存
閃存以二進制代碼的格式存放藍牙固件，可與基帶控制器交換數(shù)據(jù)地址和控制信號。藍牙固件包括射頻和基帶各層協(xié)議及接口應用程序。本藍牙模塊默認的軟件協(xié)議棧為RFCOMM Stack，其協(xié)議�？驁D如圖3所示。

其中，藍牙基帶與鏈路控制器協(xié)議(LC)處理與高層協(xié)議數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，將來自高層協(xié)議的數(shù)據(jù)進行信道編碼，向下傳給射頻進行發(fā)送；接收數(shù)據(jù)時，射