藍牙接口系統(tǒng)硬件設(shè)計
發(fā)布時間:2008/12/17 0:00:00 訪問次數(shù):865
整個系統(tǒng)硬件由dsp、brf6100、音頻ad/da、液晶、鍵盤以及flash組成。其硬件連接如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總框圖
圖1所示中,dsp是核心控制單元;音頻ad用于采集模擬語音信號,轉(zhuǎn)變成數(shù)字語音信號;音頻da將數(shù)字 語音信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號,輸出到耳機或者音箱,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集成到一個芯片上,本系統(tǒng)使用ti公司的tlv320aic10,設(shè)置采樣頻率為8khz。鍵盤 用于輸人和控制;液晶顯示各種信息;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,該接口可以和計算機連接,可以下載計算機中的文件并通過da播放,也可以將數(shù)字 語音信號傳輸?shù)接嬎銠C保存和處理。
brf6100和omap5912的連接是本系統(tǒng)硬件連接的重點,其具體連接如圖2所示。使用omap5912的mcsi接口連 接brf6100的語音接口。mcsi接口是omap5912特有的多通道串行接口(multichannel serial interface) ,其具有位同步信號和幀同步信號。系統(tǒng)采用主模式,即omap5912提供兩個時鐘到藍牙模塊brf6100的語音 接口的位和幀同步時鐘信號。mcsi接口的最高傳輸速度可以達到6mhz,系統(tǒng)由于傳輸語音信號,設(shè)置幀同 步信號為8khz,和omap5912外接的音頻ad的采樣頻率一致。每幀傳輸?shù)奈桓鶕?jù)需要可以設(shè)置成8或者16位, 相應(yīng)的位同步時鐘為64khz或者128khz。這些設(shè)置都可以通過設(shè)置omap5912的內(nèi)部寄存器來改變,使用十分 方便靈活。
圖2 brf610o和omap5912的連接
omap5912和brf6100的通信使用異步串口實現(xiàn)。如圖2中的rx1和tx1信號,為了保證雙方通信的可靠和實時 ,使用rts1和cts1引腳做為雙方通信的握手信號。異步串口的通信速率可以設(shè)置為921.6khz、460.8khz、 115.2khz或者51.6khz等4種速率,速率可以通過設(shè)置omap 59 1 2的內(nèi)部寄存器來改變,brf6100的異步串 口速率通過omap5912進行設(shè)置。系統(tǒng)可以根據(jù)當前的通信質(zhì)量在線調(diào)整異步串口速率,在具有較大干擾的 情況下,可以適當降低傳輸速率,而在干擾較小的情況下,可以增大傳輸速率。
串口的實際速率和設(shè)置的速率存在一定的偏差,但都可以正常通信。實際速率的偏差如表1所示。
表1 實際串口速率
由于0map5912和brf6100都具有一個arm核,雙方的實時時鐘信號可以使用共同時鐘信號,從而保證雙方實 時時鐘的一致。圖2中,由0map5912輸出32.768khz的時鐘信號到brf6100的slow-clk引腳。32.768khz信號 由外接晶體提供,晶體的穩(wěn)定性必須滿足雙方的要求,一般要求50ppm。
圖2中,0map5912使用一個gpio引腳控制brf6100的復(fù)位,必要時omap5912可以軟件復(fù)位藍牙模塊。 omap5912使用另外一個gpio引腳控制brf6100的wp信號,wp為brf6100的eeprom寫保護信號,在正常工作狀 態(tài)下,將該引腳置高,確保不會改寫eeprom中的數(shù)據(jù)。
brf6100的射頻天線可以采用taiyo yuden公司的ah104f2450s 1型號的藍牙天線。該天線性能良好,已經(jīng) 應(yīng)用在很多藍牙設(shè)備上。為了驗證天線是否有效,可以在產(chǎn)品設(shè)計階段增加一段天線測試電路,如圖3所示 。使用控制信號控制切換開關(guān),控制信號可以來自brf6100或者omap5912。測試時,切換開關(guān)連通j2和j3, 天線信號連接到同軸電纜,可以進一步連接到測試設(shè)各,可以方便地檢測天線的各種指標。實際使用中, 換開關(guān)連通j2和j1,或者將該段電路去除,天線信號直接連接到brf6100的rf信號引腳。
圖3 天線信號切換電路
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來源維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
整個系統(tǒng)硬件由dsp、brf6100、音頻ad/da、液晶、鍵盤以及flash組成。其硬件連接如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總框圖
圖1所示中,dsp是核心控制單元;音頻ad用于采集模擬語音信號,轉(zhuǎn)變成數(shù)字語音信號;音頻da將數(shù)字 語音信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號,輸出到耳機或者音箱,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集成到一個芯片上,本系統(tǒng)使用ti公司的tlv320aic10,設(shè)置采樣頻率為8khz。鍵盤 用于輸人和控制;液晶顯示各種信息;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,該接口可以和計算機連接,可以下載計算機中的文件并通過da播放,也可以將數(shù)字 語音信號傳輸?shù)接嬎銠C保存和處理。
brf6100和omap5912的連接是本系統(tǒng)硬件連接的重點,其具體連接如圖2所示。使用omap5912的mcsi接口連 接brf6100的語音接口。mcsi接口是omap5912特有的多通道串行接口(multichannel serial interface) ,其具有位同步信號和幀同步信號。系統(tǒng)采用主模式,即omap5912提供兩個時鐘到藍牙模塊brf6100的語音 接口的位和幀同步時鐘信號。mcsi接口的最高傳輸速度可以達到6mhz,系統(tǒng)由于傳輸語音信號,設(shè)置幀同 步信號為8khz,和omap5912外接的音頻ad的采樣頻率一致。每幀傳輸?shù)奈桓鶕?jù)需要可以設(shè)置成8或者16位, 相應(yīng)的位同步時鐘為64khz或者128khz。這些設(shè)置都可以通過設(shè)置omap5912的內(nèi)部寄存器來改變,使用十分 方便靈活。
圖2 brf610o和omap5912的連接
omap5912和brf6100的通信使用異步串口實現(xiàn)。如圖2中的rx1和tx1信號,為了保證雙方通信的可靠和實時 ,使用rts1和cts1引腳做為雙方通信的握手信號。異步串口的通信速率可以設(shè)置為921.6khz、460.8khz、 115.2khz或者51.6khz等4種速率,速率可以通過設(shè)置omap 59 1 2的內(nèi)部寄存器來改變,brf6100的異步串 口速率通過omap5912進行設(shè)置。系統(tǒng)可以根據(jù)當前的通信質(zhì)量在線調(diào)整異步串口速率,在具有較大干擾的 情況下,可以適當降低傳輸速率,而在干擾較小的情況下,可以增大傳輸速率。
串口的實際速率和設(shè)置的速率存在一定的偏差,但都可以正常通信。實際速率的偏差如表1所示。
表1 實際串口速率
由于0map5912和brf6100都具有一個arm核,雙方的實時時鐘信號可以使用共同時鐘信號,從而保證雙方實 時時鐘的一致。圖2中,由0map5912輸出32.768khz的時鐘信號到brf6100的slow-clk引腳。32.768khz信號 由外接晶體提供,晶體的穩(wěn)定性必須滿足雙方的要求,一般要求50ppm。
圖2中,0map5912使用一個gpio引腳控制brf6100的復(fù)位,必要時omap5912可以軟件復(fù)位藍牙模塊。 omap5912使用另外一個gpio引腳控制brf6100的wp信號,wp為brf6100的eeprom寫保護信號,在正常工作狀 態(tài)下,將該引腳置高,確保不會改寫eeprom中的數(shù)據(jù)。
brf6100的射頻天線可以采用taiyo yuden公司的ah104f2450s 1型號的藍牙天線。該天線性能良好,已經(jīng) 應(yīng)用在很多藍牙設(shè)備上。為了驗證天線是否有效,可以在產(chǎn)品設(shè)計階段增加一段天線測試電路,如圖3所示 。使用控制信號控制切換開關(guān),控制信號可以來自brf6100或者omap5912。測試時,切換開關(guān)連通j2和j3, 天線信號連接到同軸電纜,可以進一步連接到測試設(shè)各,可以方便地檢測天線的各種指標。實際使用中, 換開關(guān)連通j2和j1,或者將該段電路去除,天線信號直接連接到brf6100的rf信號引腳。
圖3 天線信號切換電路
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