【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 牙模塊的初始化、配對(duì)、實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程。歸納出課題所需要的藍(lán)牙模塊的配置和控(4)學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)在平臺(tái)上移植Linux操作系統(tǒng)；(5)設(shè)計(jì)藍(lán)牙通信應(yīng)用程序，調(diào)試并測(cè)試；(6)數(shù)據(jù)中心和設(shè)計(jì)的藍(lán)牙模塊進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)命令和數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。第二章 藍(lán)牙技術(shù)基礎(chǔ)藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無(wú)線電技術(shù)。 ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。藍(lán)牙技術(shù)可以將多個(gè)藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)組成微微網(wǎng)，在微微網(wǎng)中，其中一個(gè)藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)作為主站，主站最多可控制7個(gè)藍(lán)牙從站，多個(gè)微微網(wǎng)可以組成一個(gè)散射網(wǎng)；在通信安全上，每一個(gè)藍(lán)牙收發(fā)器都被唯一分配了一個(gè)遵循IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的48位藍(lán)牙設(shè)備地址，以此保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。由于藍(lán)牙技術(shù)具有眾多的優(yōu)勢(shì)如:協(xié)議開(kāi)放、抗干擾能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)數(shù)據(jù)通信必將具有廣泛的應(yīng)用前景。藍(lán)牙SIG組織的倡導(dǎo)者由世界最有名的IT產(chǎn)業(yè)公司（愛(ài)立信、Intel、IBM、東芝、諾基亞、3Com、微軟、摩托羅拉和朗訊），該組織的任務(wù)是協(xié)議制定藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試藍(lán)牙產(chǎn)品的方法、協(xié)調(diào)各國(guó)藍(lán)牙技術(shù)的使用頻段。SIG有如此的吸引力，是因?yàn)榘l(fā)展藍(lán)牙技術(shù)已是大勢(shì)所趨，并且參加SIG的成員享有一系列的優(yōu)惠條件。SIG是一個(gè)非盈利的科研、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)廠商組織，它的主要職責(zé)是制定藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范和推廣藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙協(xié)議的集合構(gòu)成了藍(lán)牙協(xié)議棧，在藍(lán)牙協(xié)議棧內(nèi)，各種協(xié)議是有層次的按序排列，成藍(lán)牙獨(dú)有的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。：藍(lán)牙協(xié)議按其功能可以劃分為四類(lèi)：1)藍(lán)牙核心協(xié)議：基帶BB、鏈接管理LMP、鏈接控制和適配L2CAP、服務(wù)發(fā)現(xiàn)SDP議。基帶（BB）實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)和幀的傳輸，傳輸?shù)姆绞綖榉纸M交換和電路交換；通過(guò)鏈管理層的設(shè)置和控制（LM）可以控制鏈路的建立、加密、控制等；邏輯鏈路控制和適協(xié)議（L2CAP）是上層協(xié)議和上層協(xié)議之間不同長(zhǎng)度的分組的橋梁，實(shí)現(xiàn)拆裝數(shù)據(jù)、控服務(wù)質(zhì)量和協(xié)議復(fù)用等功能；服務(wù)發(fā)現(xiàn)SDP協(xié)議為上層給出能夠發(fā)現(xiàn)并解釋網(wǎng)絡(luò)中可用議。2)藍(lán)牙串口替代協(xié)議：串口仿真RFCOMM協(xié)議，RFCOMM是串口仿真協(xié)議是為建立武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第5頁(yè)在串口之上的傳統(tǒng)應(yīng)用而提供的特定接口環(huán)境。3）藍(lán)牙電話控制協(xié)議：有電話通信TCS協(xié)議、AT命令集。4）藍(lán)牙選用協(xié)議：有PPP、UDD/TCP/IP、WAP、OBEX、WAE、VCard、Vcal、IrM等。在以上四類(lèi)協(xié)議中，進(jìn)行藍(lán)牙傳輸?shù)暮诵氖撬{(lán)牙核心協(xié)議，藍(lán)牙設(shè)備基本上都需要核心協(xié)議，其他協(xié)議按實(shí)際通信的需要而選定。 ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，但是世界上對(duì)此卻有兩種同定義。 GHz；。發(fā)送前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行載波調(diào)制，接收之后對(duì)接收到的高頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。在藍(lán)牙數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的過(guò)程中，有效的數(shù)據(jù)信息和控制信息同時(shí)在通道上傳送，它們分別使用自己的接口。其中數(shù)據(jù)信息向空間發(fā)送或從空間接收；控制信息用于控制無(wú)線射頻收發(fā)器的整套動(dòng)作。在整套控制動(dòng)作中發(fā)射時(shí)控制信息主要控制的信息有發(fā)射機(jī)載波頻率調(diào)整、發(fā)射的功率級(jí)別、數(shù)據(jù)信息bit(位)流向等。接收時(shí)控制信息主要控制數(shù)據(jù)流的接收程序、接收到信號(hào)后的解調(diào)、接收信息的強(qiáng)度、分析信噪比的大小等信息。、科學(xué)、醫(yī)學(xué)頻段，在通信過(guò)程中隨時(shí)有不可預(yù)測(cè)的干擾。為了確保正藍(lán)牙設(shè)備不受干擾的正常工作，藍(lán)牙規(guī)范采取了“跳頻”技術(shù)保證傳輸穩(wěn)定。跳頻技術(shù)是把頻段分成若干個(gè)“跳頻信道”，在通信的過(guò)程中，無(wú)線電發(fā)射器和接收器按照雙方約定好的時(shí)刻和方法碼序列不斷從一個(gè)信道跳到另一個(gè)信道，其他的干擾是隨機(jī)的，不可能按頻率跳動(dòng)的同一規(guī)律對(duì)藍(lán)牙發(fā)生干擾，這種不斷跳動(dòng)信道的技術(shù)就稱(chēng)為跳頻技術(shù)。跳頻技術(shù)中使用的碼序列又稱(chēng)為“偽隨機(jī)碼”，對(duì)于79信道跳頻方案，信道分配頻率公式為：f=2402+kMHz，k=0，…，78；則偽隨機(jī)碼（或稱(chēng)為偽隨機(jī)碼序列）為2402MHz，2403MHz，2404MHz，…，2480MHz。發(fā)射和接收按照偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行跳頻，雖然能夠有效地抑制干擾，但在每一個(gè)頻率上的干擾還是存在，偽隨機(jī)碼相鄰兩個(gè)頻率僅相差1 MHz，反映出跳頻瞬間的頻帶寬度較窄。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是使用跳頻擴(kuò)展頻譜技術(shù)（FHSS:Frequency Hopping SpreadSpectrum），該技術(shù)能將窄頻帶成百倍地?cái)U(kuò)展為寬頻帶，這就使得在一個(gè)頻率上的干擾變得更小，有效地避免干擾的發(fā)生。藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射距離與藍(lán)牙發(fā)送器的功率有密切關(guān)系：功率越大，輻射的距離越遠(yuǎn)。如100mW的發(fā)射距離100m，1mW的是10cm。藍(lán)牙無(wú)線電信號(hào)使用的調(diào)制方式是高斯濾波移頻鍵控GFSK。GFSK高斯頻移鍵控調(diào)制是把輸入信號(hào)經(jīng)高斯低通濾波器濾波，作適當(dāng)?shù)南辔环e分運(yùn)算，分別對(duì)載波的同相和正交分量相乘，這相當(dāng)與進(jìn)行預(yù)調(diào)制，再進(jìn)行FSK調(diào)制。該調(diào)制方式的好處是不僅能保持恒定幅度的同時(shí)，而且能夠通過(guò)改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對(duì)已調(diào)信號(hào)的頻譜進(jìn)行控制，具有恒幅包絡(luò)、功率譜集中、頻譜較窄等無(wú)線通信系統(tǒng)所希望的特性。：藍(lán)牙設(shè)備在微微網(wǎng)中參加通信，應(yīng)該知道如何選擇跳頻，即在定義的跳頻序列中知道使用哪一個(gè)頻率。藍(lán)牙跳頻選擇與藍(lán)牙時(shí)鐘和藍(lán)牙地址有關(guān)。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本文所用的藍(lán)牙模塊為GC02，運(yùn)用CSR公司的AUDIOFLASH藍(lán)牙芯片設(shè)計(jì)的模塊，該模塊集成度高，功耗小，是高質(zhì)量的CLASS2藍(lán)牙模塊，最高傳輸距離為10米，GC02藍(lán)牙模塊是插針式藍(lán)牙模塊，采用雙列直插設(shè)計(jì)，便于進(jìn)行測(cè)試GC02的接口資源非常豐富：有時(shí)鐘單元、UART串行接口、USB通用串行接口、SPI串行同步數(shù)據(jù)接口、復(fù)位口、電源口等。：GC02模塊采用16MHZ晶振，在某些應(yīng)用場(chǎng)合（如GSM，CDMA），不希望使用16MHZ晶振時(shí)鐘而使用特殊的外部時(shí)鐘，此時(shí)外部時(shí)鐘可由External Clock輸入，否則該腿懸空。GC02的串口波特率、起始位、停止位、奇偶校驗(yàn)位又編程設(shè)定。串行口微TTL電平，與計(jì)算機(jī)串行通信時(shí)要采用RS232電平轉(zhuǎn)換器（如MAX232），如果超時(shí)，需要加高速串口卡。USB通用串行口有USBDN和USBDP，可以與計(jì)算機(jī)USB直接相聯(lián)。不用時(shí)懸空。SPI串行同步數(shù)據(jù)口：GC02有一個(gè)從SPI口和一個(gè)主SPI口。從SPI口由SPI_MOSI、SPI_CSB、SPI_CLK、SPI_MISO組成；主SPI口由PIOPI0PIOPI07組成。如果不用可以將接口編程為輸入輸出口。復(fù)位口：RESET為高電平有效，用2K下拉電阻接地。GC02的固件封裝了AT命令的解釋程序，熟練掌握GC02的AT命令及響應(yīng)是調(diào)試藍(lán)牙系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用戶(hù)需要向模塊發(fā)送特定的AT命令就可以進(jìn)行參數(shù)配置，使藍(lán)牙模塊工作于從模式、主模式或配置兩個(gè)兩個(gè)藍(lán)牙模塊成一對(duì)一的透明傳輸。藍(lán)牙模塊加