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蓝牙作为短距离通信的一种解决方案,从1998年发布的蓝牙协议V0.7,到2009年协议V4.0的发布,蓝牙功能和结构有了很大变化,不断向着更安全、更低耗、更快速的方向发展。V2.0引入增强型数据传送方式(EDR)使蓝牙传送速率从1 Mb/s提升到3 Mb/s;V3.0融合了IEEE 802.11协议,使传送速率达到24 Mb/s;V4.0为降低蓝牙的功耗增加了低功耗工作模式。蓝牙基带是蓝牙协议最核心最稳定的部分。本文根据协议V4.0按功能对蓝牙基带模块进行架构,详细阐述蓝牙基带的工作原理,并扼要说明各协议版本的新特征对蓝牙基带构架带来的影响。 1 蓝牙基带划分以及各部分功能 基带主
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通信与网络中的一种蓝牙基带芯片实现的系统架构通信与网络中的一种蓝牙基带芯片实现的系统架构
蓝牙作为短距离通信的一种解决方案,从1998年发布的蓝牙协议V0.7,到2009年协议V4.0的发布,蓝牙功
能和结构有了很大变化,不断向着更安全、更低耗、更快速的方向发展。V2.0引入增强型数据传送方式(EDR)
使蓝牙传送速率从1 Mb/s提升到3 Mb/s;V3.0融合了IEEE 802.11协议,使传送速率达到24 Mb/s;
V4.0为降低蓝牙的功耗增加了低功耗工作模式。蓝牙基带是蓝牙协议最核心最稳定的部分。本文根据协议
V4.0按功能对蓝牙基带模块进行架构,详细阐述蓝牙基带的工作原理,并扼要说明各协议版本的新特征对蓝牙
基带构架带来的影响。 1 蓝牙基带划分以及各部分功能 基带主
蓝牙作为短距离通信的一种解决方案,从1998年发布的蓝牙协议V0.7,到2009年协议V4.0的发布,蓝牙功能和结构有
了很大变化,不断向着更安全、更低耗、更快速的方向发展。V2.0引入增强型数据传送方式(EDR)使蓝牙传送速率从1 Mb/
s提升到3 Mb/s;V3.0融合了IEEE 802.11协议,使传送速率达到24 Mb/s;V4.0为降低蓝牙的功耗增加了低功耗工作
模式。蓝牙基带是蓝牙协议最核心最稳定的部分。本文根据协议V4.0按功能对蓝牙基带模块进行架构,详细阐述蓝牙基带的
工作原理,并扼要说明各协议版本的新特征对蓝牙基带构架带来的影响。
1 蓝牙基带划分以及各部分功能蓝牙基带划分以及各部分功能
基带主要完成编码、解码、加密、解密、分组处理和跳频频率的生成和选择,同时管理同步和异步链路、处理数据包、寻
呼、查询、连接蓝牙设备、鉴权等。蓝牙基带协议是电路和分组交换的结合。图1是按功能划分的蓝牙基带的构架图。
图1 蓝牙基带的构架图
1..1 打包器打包器
蓝牙的功能是发送和接收数据,打包器是将上层数据按格式组合后通过物理层(PHY)发送出去,是核心功能部件。图2为
基本速率包的格式。
图2 基本速率包的格式
图2中接入码用于同步、DC偏移补偿和标识;分组头包含链路控制消息;净荷是要传送的内容,为了提高传送信息的准确
性,要经过白化、CRC校验、FEC编码等检错纠错过程,为了保证传送信息的安全性还要对信息进行加密。根据不同情况,
包的具体结构是不同的,BR有15种包格式。V2.0引入了新的信息编码方式,新增加10种包的格式,包的格式也有所差异,
但工作原理是类似的。低功耗工作模式和BR/EDR工作模式在基带和物理层可以共用,因此加入低功耗工作模式后打包器的
结构会改变。打包器的工作细节如下:
(1)逻辑控制器根据不同情况控制打包的流程。根据不同的通信需求,数据包的类型大体分为:链路控制分组、ACL分
组、SCO分组,分别传送控制信息、异步通信数据、同步通信数据。定时器是逻辑控制器的辅助模块,控制数据的处理次序
及接入码、分组头、净荷各部分数据处理和融合的时间;EDR分组含有同步序列,FHS分组也含时钟信息,因此需要系统时
钟信息。
(2)包的数据信息来源有两个:主机地址、包的类型、上次分组接收的状态、接收方的微微网内地址等信息从参量寄存器
中取得,这些信息主要含在接入码和包头中;TX_BUF(发送缓存器)存储等待发送的数据,这些数据来源于上层部分。
(3)为了防止信息在传输过程中泄露,需要对信息进行加密,密钥产生器生成加密密钥,净荷和加密密钥在相关器中完成
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weixin_38686924
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