【正文】 到斷開鏈接完成事件時(shí)，主機(jī)就假設(shè)所有的發(fā)送到主機(jī)控制器的數(shù)據(jù)分組都己經(jīng)發(fā)送出去，相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已經(jīng)清空。主機(jī)控制器傳輸層提供HCI專用信息的透明交換。是否還返回其他的參數(shù)由具體的實(shí)現(xiàn)決定。信息參數(shù)由藍(lán)牙硬件制造商給定，這些參數(shù)提供有關(guān)藍(lán)牙設(shè)備以及主機(jī)控制器、藍(lán)牙管理器和基帶能力的信息。(3)HCI數(shù)據(jù)分組。 藍(lán)牙UART傳輸層主機(jī)與藍(lán)牙模塊之間的通信可以通過(guò)三種傳輸層進(jìn)行: USB傳輸層、RS232傳輸層、UART傳輸層。數(shù)據(jù)采集藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊硬件電路的設(shè)計(jì)涉及輸入信號(hào)的范圍、采樣精度、最高采樣頻率、最大傳輸速率等許多問(wèn)題。語(yǔ)音接口支持PCM協(xié)議。模塊中的UART支持的波特率位：300,600，900，1200，1800，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200，230400，460800bit/s，有一個(gè)128字節(jié)的FIFO先進(jìn)先出隊(duì)列。因而很是麻煩復(fù)雜和不便，故不采納。所以關(guān)于電源，本人不建議使用220V交流電通過(guò)全橋整流電路和LM7805模塊以達(dá)到5V的輸出。圖59 系統(tǒng)中凌陽(yáng)單片機(jī)硬件電路 值得注意的是在電路中，SPCE061A上加了個(gè)LED指示燈，用于查詢電路中單片機(jī)是否正常工作。此后，可讀取10位A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。，所以在硬件電路設(shè)計(jì)中。而通過(guò)一根總線與凌陽(yáng)單片機(jī)連接后，從而通過(guò)凌陽(yáng)單片機(jī)軟件編程對(duì)其采集進(jìn)行控制。MBM02藍(lán)牙模塊用的就是微帶倒F天線。模塊內(nèi)置了16MHz的晶振，為了新片提供工作時(shí)鐘，一塊4MFlash用于存放代碼，從圖52還可以看到，模塊集成了不平衡變壓器和帶通濾波器，這樣在使用模塊時(shí)就可以直接外接微帶天線。使用MBM02模塊可以是結(jié)構(gòu)更加緊湊、設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔。HCI UART傳輸層使用下面的RS232設(shè)置:波特率: 廠商指定()；數(shù)據(jù)bit數(shù): 8；奇偶校驗(yàn)位: 無(wú)；停止位: 1；流量控制： RTS/CTS；流量關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間: 廠商指定。標(biāo)志bit包括一個(gè)邊界標(biāo)志(占用第4和第5bit)和一個(gè)廣播標(biāo)志(占用第6和第7bit)。主機(jī)必須具有接受255字節(jié)的HCI事件分組的能力。藍(lán)牙的策略調(diào)整機(jī)制使得一個(gè)藍(lán)牙模塊可以支持多種不同的使用模式，而且可以與多種不同類型的藍(lán)牙設(shè)備組合在一起；對(duì)于鏈路策略指令，OGF為Ox02。在主機(jī)開始上電或復(fù)位后，它可以發(fā)送一個(gè)最大的未完成(Outstanding)的HCI指令，直到收到指令完成或指令狀態(tài)事件。排列方式是:參數(shù)A[0]，參數(shù)B[0],參數(shù)A[1] ，參數(shù)B[1] ，......，參數(shù)A[n]，參數(shù)B[n]。如果處于打開狀態(tài)，它就按照上面描述的方法進(jìn)行工作。在初始化時(shí)，主機(jī)將發(fā)布一個(gè)Read_Buffer_Size指令，該指令將返回兩個(gè)參數(shù)，用這兩個(gè)參數(shù)來(lái)控制從主機(jī)到主機(jī)控制器發(fā)送的HCI ACL和SCO數(shù)據(jù)分組(不包括分組頭)的最大長(zhǎng)度。本章就是關(guān)于藍(lán)牙與主機(jī)系統(tǒng)之間接口的規(guī)范。對(duì)應(yīng)每一種邏輯信道類型，都存在一種L2CAP_PDU分組格式圖36和圖37分別描述了L2CAP層的CO信道分組格式和L2CAP層的信令信道分組格式。從某種意義上說(shuō)，HCI的能力代表了藍(lán)牙系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能，而且它在整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議棧中起到承上啟下的作用。 藍(lán)牙設(shè)備地址 藍(lán)牙設(shè)備地址(BD_ADDR)是藍(lán)牙設(shè)備最穩(wěn)定的標(biāo)識(shí)。有效載荷部分還可以攜帶一個(gè)16位長(zhǎng)的CRC碼用于對(duì)數(shù)據(jù)有無(wú)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)?？紤]到本論文所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的主要傳送對(duì)象是實(shí)時(shí)電壓數(shù)據(jù)，所以主控設(shè)備與從屬設(shè)備之間只建立了一條ACL基帶鏈路，而沒(méi)有涉及到SCO鏈路。所以說(shuō)，可通信范圍內(nèi)的各藍(lán)牙設(shè)備本來(lái)是沒(méi)有Master與Slave之別的，但是為了能夠?qū)崿F(xiàn)通信，它們必須使用相同的CAC時(shí)鐘和跳頻頻率。隨后Master依據(jù)Slave的響應(yīng)回發(fā)FHS包，向Slave提供Picanet的定時(shí)和跳頻信息，以保持相互之間的同步，也就是說(shuō)，整個(gè)Picanet由master的時(shí)鐘來(lái)完成定時(shí)，CAC和跳頻序列由Master的BD_ADDR派生而得。應(yīng)用框架協(xié)議提供了藍(lán)牙協(xié)議的縱向說(shuō)明。此后，可讀取10位A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。推薦使用外接32768Hz晶振，因阻容振蕩的電路時(shí)鐘不如外接晶振準(zhǔn)確。nSP?片內(nèi)存儲(chǔ)器地址映射SPCE061A有2KB的SRAM，其地址范圍是0x000～0x07FF。用戶可以用關(guān)中斷指令（或復(fù)位）屏蔽所有的中斷請(qǐng)求，也可以用開中斷指令使CPU接受中斷申請(qǐng)。 數(shù)據(jù)總線和地址總線181。nSP?系列單片機(jī)采用的是模塊是集成結(jié)構(gòu)，共有84個(gè)引腳，封裝形式位PLCC84，它的管腳排列如圖21所示。nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適合用于數(shù)據(jù)傳輸和識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最好的選擇。nSP?系列單片機(jī)可以在交款的電源電壓范圍（～）及系統(tǒng)時(shí)鐘頻率范圍（～）內(nèi)工作，除了數(shù)據(jù)總線被增至16位而提高了工作速率外，181。在第二章凌陽(yáng)單片機(jī)基本原理中，重點(diǎn)在于介紹凌陽(yáng)單片機(jī)結(jié)構(gòu)和特性。Baseband)、鏈路管理器及邏輯鏈路控制與自適應(yīng)協(xié)議(Link Manageramp。由于電報(bào)的生成比較復(fù)雜，不易普及到個(gè)人、家庭和一般的辦公室，社會(huì)的需要推動(dòng)了電話的發(fā)明。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息獲取的主要手段，它廣泛應(yīng)用于信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)處理、儀器儀表等領(lǐng)域。前三種技術(shù)都早于藍(lán)牙技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)日漸成熟，但藍(lán)牙技術(shù)在低功耗和小體積方面有其他無(wú)線技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，特別是用于便攜式設(shè)備。完整的協(xié)議由Bluetooth特定的協(xié)議(如LMP和L2CAP)和非Bluetooth特定的協(xié)議(如對(duì)象交換協(xié)議OBEX和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP)等組成。本文所采用的是凌陽(yáng)16位SPCE061A型單片機(jī)。nSP?系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。39。通用型寄存器包括R1～R4，作為算術(shù)邏輯運(yùn)算的源及目標(biāo)寄存器。 堆棧RAM區(qū)專門開辟出來(lái)的按照“先進(jìn)后出”原則進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的一種工作方式，如圖23所示，主要用于子程序調(diào)用及返回和中斷處理斷點(diǎn)的保護(hù)及返回。SPCE061A單片機(jī)有兩個(gè)外部中斷，分別為EXT1和EXT2，兩個(gè)外部輸入腳分別為B口的IOB2和IOB3的復(fù)用腳。輸入口的方式可設(shè)置為內(nèi)部上拉電阻、內(nèi)部帶下拉電阻或懸浮式的端口。它是一種信號(hào)轉(zhuǎn)換接口，可以把模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)以便輸入給計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種處理。其中的基帶、鏈路管理協(xié)議、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議以及服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議等屬于藍(lán)牙和新協(xié)議的范疇，電纜代替帶協(xié)議則是藍(lán)牙借用ETSI ，電話控制協(xié)議包括AT命令集和電話控制規(guī)范兩個(gè)部分，PPP. TCP/IP, UDP. WAP. WAE, vCard和vCal等協(xié)議則是藍(lán)牙所采納的高層通用議。先是Master在不同跳頻頻率上不斷發(fā)送查詢消息(也叫ID包)，(注:跳頻頻率由GIAC的LAP決定)后是Slave在查詢掃描(inquiry Sean)頻率上發(fā)回響應(yīng)，每次占據(jù)18個(gè)時(shí)隙。多個(gè)Piconet相互之間有重疊時(shí)形成Scatter net。SCO鏈路主要用來(lái)進(jìn)行64kB/s的語(yǔ)音信息傳輸。這種訪問(wèn)碼有兩種類型:通用查詢?cè)L問(wèn)碼GIAC(General Inquiry Access Code)和專用查詢?cè)L問(wèn)碼DIAC(Didecated Inquiry Access Code)。在這種分組中包含有發(fā)送方的地址及時(shí)鐘等信息。這一層的信息不轉(zhuǎn)發(fā)至更高協(xié)議層，而只是在兩設(shè)備的鏈路管理實(shí)體中進(jìn)行解釋和處理。L2CAP層支持高層協(xié)議的多路復(fù)用，彌補(bǔ)了低層協(xié)議中這種功能的缺乏。RFCOMM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ETSI)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了在一個(gè)單獨(dú)的串行鏈路上進(jìn)行多路復(fù)用串行通信的方式。USB和PC卡對(duì)主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送到主機(jī)控制器的數(shù)據(jù)不能進(jìn)行處理，這樣主機(jī)控制器接口和主機(jī)控制器可以進(jìn)行升級(jí)，升級(jí)不會(huì)對(duì)傳輸層有任何影響。對(duì)于每個(gè)單獨(dú)使用的鏈接句柄，數(shù)據(jù)必須使用HCI數(shù)據(jù)分組并按在主機(jī)中生成的順序發(fā)送到主機(jī)控制器。因此，必須以事件的形式向主機(jī)報(bào)告指令運(yùn)行的結(jié)果。指令的格式如圖32所示。HCI指令分為:鏈路控制指令、鏈路策略指令、主機(jī)控制和基帶指令、信息參數(shù)指令，狀態(tài)參數(shù)指令和測(cè)試指令。主機(jī)不能改變?nèi)魏螀?shù)，但是可以對(duì)特別指定的參數(shù)復(fù)位。該參數(shù)用于發(fā)送數(shù)據(jù)分組或分段。HCI指令分組、HCI事件分組、HCI ACL數(shù)據(jù)分組和HCI SCO數(shù)據(jù)分組。 硬件原理框圖本文所設(shè)計(jì)的是便攜式無(wú)線數(shù)據(jù)采集終端，具體就是研究凌陽(yáng)單片機(jī)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集并通過(guò)UART口與藍(lán)牙模塊相連，從而通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳輸至PC機(jī)顯示出來(lái)。圖52 日立萬(wàn)勝藍(lán)牙模塊MBM02結(jié)構(gòu)圖53 日立萬(wàn)勝藍(lán)牙模塊MBM02硬件電路 上圖中，UART_TX和UART_RX分別接凌陽(yáng)單片機(jī)的IOB7和IOB10端口，提供了數(shù)據(jù)的傳輸和接收。本系統(tǒng)要完成的任務(wù)是凌陽(yáng)單片機(jī)通過(guò)HCI接口控制藍(lán)牙模塊，最終實(shí)現(xiàn)主藍(lán)牙模塊將采集的數(shù)據(jù)傳送至內(nèi)置藍(lán)牙的PC機(jī)并顯示。故此，本人選擇第三種方案。而且，輸出電流在0到1A之間。電路中使用的是SPCE061A單片機(jī)的最小系統(tǒng)，還有許多引腳因未用到，所以就沒(méi)有在電路圖中標(biāo)出來(lái)。主藍(lán)牙模塊再通過(guò)系統(tǒng)的硬件原理很清晰，電路連接也很簡(jiǎn)明。由于。DS18B20能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)9到12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。良好的天線設(shè)計(jì)在藍(lán)牙應(yīng)用中有著相當(dāng)重要的意義。由圖52和圖53可知，BlueCore02_external藍(lán)牙芯片為模塊的核心，其結(jié)構(gòu)如圖54所示。圖51 系統(tǒng)方案原理框圖 電路中模塊的設(shè)計(jì)由圖51系統(tǒng)方案原理框圖可知，系統(tǒng)中用到了4個(gè)模塊。也可以從藍(lán)牙主機(jī)控制器進(jìn)行發(fā)送。使用的鏈接句柄值必須是主機(jī)控制器還沒(méi)有分配的值。測(cè)試指令用于提供測(cè)試藍(lán)牙硬件各種功能的能力。這些指令指示鏈路管理器生成和更改與遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的鏈路層的鏈接和查詢筱蓋范圍內(nèi)的其他藍(lán)牙設(shè)備，以及執(zhí)行其他的LMP指令。操作碼分為兩個(gè)字段:操作碼組字段(OGF:Opcode Group Field)和操作碼指令字段(OCF: Opcode Command Field)，OFG字段占用操作碼的高6bit，OCF占用低lObit。為了使主機(jī)能夠檢測(cè)在HCI傳輸層的錯(cuò)誤，在主機(jī)發(fā)送指令和主機(jī)控制器的響應(yīng)之間必須設(shè)定超時(shí)時(shí)限。同樣在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，對(duì)于該特定的鏈接，數(shù)據(jù)也必須按順序把從空間收到的分組，以HCI數(shù)據(jù)分組的形式送到主機(jī)。主機(jī)控制傳輸層(如物理總線)的驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镠CI層提供互相交換信息的能力。RFCOMM在整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議找中的位置參見(jiàn)圖3l。這一層還支持服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，即QoS)信息的交換，它通過(guò)對(duì)期望QoS的支持來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸資源的控制。根據(jù)從上層接收到的控制信息，LMP要么與另一設(shè)備的鏈路管理實(shí)體進(jìn)行通信，要么向所在設(shè)備的基帶和射頻單元發(fā)送控制信息。同時(shí)采用2/3FEC，總共240bit，不超過(guò)一個(gè)時(shí)隙。而專用查詢?cè)L問(wèn)碼用于查詢某一類(根據(jù)未來(lái)的主控設(shè)備的查詢興趣來(lái)確定)，在本系統(tǒng)中，沒(méi)有用到這種類型的訪問(wèn)碼。對(duì)于SCO數(shù)據(jù)分組來(lái)說(shuō)，沒(méi)有重傳機(jī)制。很顯然，Scaternet中所包含的Piconet越多時(shí)，調(diào)頻序列碰撞的可能性就越大，通信質(zhì)量所受的影響就越大。該過(guò)程中Master和Slave的約定與查詢過(guò)程相同。相應(yīng)的，藍(lán)牙會(huì)給出應(yīng)用框架協(xié)議與用戶的用法模型相匹配。另一個(gè)通道只用于語(yǔ)音輸入，即通過(guò)內(nèi)置自動(dòng)增益控制放大器的麥克風(fēng)通道（MIC_IN）輸入。輸出口的方式也可以根據(jù)需要設(shè)為常規(guī)的CMOS端口或NMOS開漏端口，以及是與寫人口位的數(shù)據(jù)同相輸出還是反相輸出。 SPCE061A的片內(nèi)存儲(chǔ)器SPCE061A的片內(nèi)存儲(chǔ)器地址映射如圖24所示。值得注意的是堆棧的生長(zhǎng)方向，SPCE061A系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為0x07FF，每執(zhí)行PUSH指令一次，SP指針減1。SP是堆棧指針寄存器，在CPU執(zhí)行壓棧/出棧指令（push/pop）、子程序調(diào)用/返回指令（call/retf）以及進(jìn)入中斷服務(wù)子程序（interrupt service routine，ISR）或從ISR返回指令時(shí)制動(dòng)減少（壓棧）或增加（彈棧），以示堆棧指針的移動(dòng)。因此，與SPCE500A相比，以181。較高的處理速度使181。凌陽(yáng)的16位單片機(jī)為適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，推出了它的帶有數(shù)據(jù)處理功能的181。這樣廠商開發(fā)的各種應(yīng)用就可以立即利用符合Bluetooth規(guī)范的硬件和軟件系統(tǒng)。藍(lán)牙技術(shù)具有體積小、功耗低等突出的優(yōu)點(diǎn)，因此特別適合集成到移動(dòng)電話、便攜式設(shè)備和計(jì)算機(jī)外設(shè)等數(shù)字設(shè)備中，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出等外為接口性能的不斷提高，體積越來(lái)越小，價(jià)格越來(lái)越低，使數(shù)據(jù)采集器不斷向智能化、集成化、小型化方向發(fā)展，現(xiàn)在己經(jīng)出現(xiàn)了單片的數(shù)據(jù)采集器，例如本課題所要講述的基于凌陽(yáng)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)的融合。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。特別是數(shù)字通信，推動(dòng)了數(shù)字化社會(huì)的形成，使人們進(jìn)入信息化社會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。用無(wú)線產(chǎn)品替代現(xiàn)有的有線產(chǎn)品將是科技發(fā)展的趨勢(shì)，因此這方面的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。因此要實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，藍(lán)牙技術(shù)在成本和技術(shù)方面仍有待改進(jìn)。與凌陽(yáng)8位機(jī)功能相比，16位181。因此，與SPCE500A相比，以181。圍繞SPCE所形成的16位181。SR是段寄存器，有多種功能，算術(shù)邏輯