【正文】 多點的連接。在點對點連接時 ，兩個設備共同分享一個物理信道；在點對多點連接時，一個主設備和最多七個從設備形成一個匹克網(wǎng) (Pico)，多個設備共同分享一個物理信道，由主設備控制和管理物理信道 。多個匹克網(wǎng)組成一個散射網(wǎng) (Scatter)，但是每一各匹克網(wǎng)基帶數(shù)據(jù)分組格式 藍牙時鐘 藍牙時鐘穩(wěn)定度、精度對系統(tǒng)的正確運行至關(guān)重要，直接影響射頻性能，需要對每一個出產(chǎn)的藍牙產(chǎn)品進行時鐘校準。通過調(diào)節(jié) Pskey中的 Trim 值來調(diào)整時鐘，在測試流程中會有一個操作用于校準藍牙時鐘。每一個藍牙設備都有一個本地時鐘，該時鐘不受 外部任何因素影響，為了實現(xiàn)與其它藍牙設備保持時鐘同步，只需要在本地時鐘基礎(chǔ)上加上實時偏移 (Offset)。藍牙時鐘采用 28位的計數(shù)器實現(xiàn)，計數(shù)周期位 u s，即 3 .2KHz。以此同時，藍牙時鐘計數(shù)器有幾個關(guān)鍵位變化對藍牙系統(tǒng)產(chǎn)生影響： CLKo,CLK1, 2, CLK12，分別對應 ， 625us， 。藍牙時鐘計數(shù)器如圖 。 圖 藍牙時鐘計數(shù)器 藍牙設備地址 每一個藍牙設備都需要分配一個不同 48 bits 的藍牙設備地址（ BD_ADDR）。 第 17 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 如圖 ，包括 LAP, UAP、和 NAP三部分。 LAP稱為低位地址，長度 24bits。 UAP 稱為高位地址，長度 8bits。 NAP 稱為無意義地址，長度 16bits o 24bits LAP 稱為公司分配號 (Company_ assigned)， UAP 和 NAP 合起來總共24bits稱為公司 ID (Company_id ) 。 [7] 圖 藍牙地址格 式 藍牙設備地址段需要從 IEEE Registration Authority 注冊申請()，其中三個字節(jié)的公司 .C Company一 d)由 IEEE統(tǒng)一分配、管理，而三個字節(jié)的公司分配號 (Company_ assigned)由藍牙設備生產(chǎn)廠商自行分配。即藍牙設備制造商需要向 IEEE 申請 24bits 的 Company 一 d，然后自行分配低端24bits。同樣道理，可以根據(jù)藍牙地址中的 Company—d 識別該設備的制造商，在 Company—d的公司名稱 。支付一定的費用申請一個 Company—d可以用于 16,000,000個藍牙設備地址分配。但是，注意藍牙設備又保留了 64 個 LAP 地址用于查詢操作，不能用于藍牙設備地址分配，該 LAP地址段為 0x9E8B00～ 0x9E8B3F。 物理信道 一個偽隨機跳頻序列標志藍牙物理信道，跳頻序列由藍牙地址的 UAP 和 LAP決定，序列的相位由藍牙時鐘決定。物理信道被分成以時隙為單位的時間段，由跳頻選擇內(nèi)核 (Selection Box)決定某一個時隙所處的頻點位置，在連接狀、態(tài)跳頻速率為 1600hpo/s，而在 查詢 (Inquiry)和尋呼 (Page)子狀態(tài)，跳頻速率為、3200hpo/s。藍牙物理信道主要有： (1) 基本匹克網(wǎng)物理信道； (2) 自適應匹克網(wǎng)物理信道； (3) 尋呼掃描物理信道； (4) 查詢掃描物理信道。 藍牙設備處于連接狀態(tài)時，缺省使用 (1)基本匹克網(wǎng)物理信道，在信道條件 第 18 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 不一致情況下，可以使用 (2)自適應匹克網(wǎng)物理信道?；酒タ司W(wǎng)物理信道由主藍牙設備的決定，它的藍牙地址和時鐘決定偽隨機跳頻序列的跳頻規(guī)律，通過輪詢方 案實現(xiàn)對匹克網(wǎng)物理信道的流量控制。主藍牙設備是指通過發(fā)起尋呼請求并且成功建立連接的設備，從藍牙設備是指被連接設備，連接建立后，主從角色同樣可以交換?；酒タ司W(wǎng)物理信道將時間分成 625 u s長度的時隙，以 TDD方式實現(xiàn)主從設備之間的通信，如圖 主從設備之間采用 TDD 方式的多時隙分組通信。 圖 主從設備之間多時隙分組通信 自適應匹克網(wǎng)物理信道使用自適應跳頻選擇序列，即跳過某些物理信道條件較差的射頻信道，有利于增加無線通信可靠性和兼容性。自適應物理信道至少使用20個射頻 信道，它與基本匹克網(wǎng)物理信道有兩點不同 : (1) 在從主時隙，與先前主從時隙使用相同的射頻信道，如圖 ； (2) 可能使用少于 79個射頻信道。 圖 從主時隙與前一個從主時隙使用相同 RF 信道 跳頻選擇 藍牙設備使用跳頻選擇內(nèi)核 (Selection Box)產(chǎn)生六種偽隨機跳頻序列，五種為基本跳頻序列，一種為自適應跳頻序列 (AFH )，這些序列類型如下 : 第 19 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 (1) 尋呼跳頻序列 (Page)； (2) 尋呼響應 跳頻序列 (Page Response)； (3) 查詢跳頻序列 (Inquiry )； (4) 查詢響應跳頻序列 (Inquiry Response)； (5) 基本信道跳頻序列 (Basic)； (6) 自適應信道跳頻序列 (AFH )。 1．通用選擇框圖 (Selection Box) 如圖 ，輸入?yún)?shù)決定信道系數(shù)，這些輸入?yún)?shù)包括 27bits藍牙時鐘、 28bits UAP/LAP ( LAP 和 UAP低的 4bits), frozen clock、 N， Koffset、sequence selection(序列類型 )和 AFH channel map(自適應跳頻圖案 )。 圖 跳頻圖案選擇框圖 2．基本跳頻序列選擇內(nèi)核 如圖 ，是尋呼 (Page)、尋呼響應 (Page Response)、查詢 (Inquiry)、查詢響應 (Inquiry Response)和基本 (Basic)跳頻序列的選擇內(nèi)核，輸入?yún)?shù)有 X, Y1, Y2, A, B, C, D, E, F。 X輸入決定跳頻序列的相位 。Y1和 Y2 選、擇主從和從主時隙 。AD 決定段 內(nèi)順序 (將 79 個跳頻點分成犯個點組成的多個、段 )。EF 決定跳頻序列和跳頻點的對應關(guān)系。選擇內(nèi)核依次由 ADD(加法器 ), XOR(異或器 ), PERM5(蝶行序列運算 )、 ADD(加法器 )組成。其中，加法器將兩個數(shù)相加，模 32(第一加法器 )或者 79(第二個加法器 )；異或操作將對應位進行異或 。PERMS 如圖 所示， Z4Z0 代表圖中 PERMS 左邊 XOR 5bits 輸入，其中Z0表示低位， P13P9代表圖中 PERMS上部 C和 Y1 XOR產(chǎn)生的 5bits數(shù)據(jù)， P8P0代表圖中 PERMS上部 9bits D輸入 。而圖中的單個蝶行運算如圖 ，由 第 20 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 兩個選擇器組成，兩輸入、兩輸出、一控制 。當 P 為 0 時，輸出等于輸入 。當 P為 1時，輸出和輸入反向。 X, Y1等參數(shù)由跳頻圖案選擇框圖的輸入?yún)?shù)產(chǎn)生，例如連接狀態(tài)時， X為藍牙時鐘的第 2到 6位，其它參數(shù)類同。 圖 基本跳頻圖案選擇 PERMS運算 圖 蝶行運算 第 21 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 3．自適應 跳頻選擇邏輯傳輸 在主從藍牙設備之間建立不同類型的邏輯傳輸鏈路，總共有五種不同類型的邏輯傳輸 : (1) 面向同步連接 (SCO)的邏輯傳輸； (2) 擴展的面向同步連接 (eSCO)的邏輯傳輸； (3) 面向異步連接 (ACL)的邏輯傳輸； (4) 活動從設備廣播 (ASB)邏輯傳輸； (5) 休眠從設備廣播 (PSB)邏輯傳輸。 SCO 邏輯傳輸是在匹克網(wǎng)中點對點的邏輯傳輸，一般用于語音、同步數(shù)據(jù)等對延時有嚴格限制的業(yè)務，主設備通過保留時隙來保持 SCO。 eSCO 邏輯傳輸不但具有保留時隙，而且在保留時隙之 后設立重傳窗口以加強可靠性。 ACL邏輯傳輸同樣是在主從設備之間建立點對點邏輯傳輸，但只能在非保留時隙，主設備可以和多個從設備建立 ACL邏輯傳輸。 ASB 邏輯傳輸用于主設備與活動從設備進行通信，而 PSB 邏輯傳輸用于主設備與休眠從設備進行通信。 分組 藍牙基帶分組通用格式如圖 所示，分為三部分： Acess Code(識別碼 )、Header(分組頭 )、 Payload(負載 )。左邊為低位 (LSB)，右邊為高位 (MSB),低位比特先發(fā)送。 Access Code長度為 72bits， Header長度為 54bits， Payload最長可以達2745bits。部分分組只由有 Access Code，分組長度為 68bits。 第 22 頁 共 49 頁 中北大學 2020屆畢業(yè)論文 圖 基帶分組通用格藍牙式 面向同步連接 (SCO)的邏輯傳輸有 NULL、 POLLFHS、 DM HV HV HVDV分組；擴展的面向同步連接 (eSCO)的邏輯傳輸有 NULL、 POLL、 EV EVEV5分組；面向異步連接 (ACL)的邏輯傳輸有 NULL、 POLL、 FHS、 DM DHDH DH DM DM DM AUX1 分組。 ID、 NULL、 POLL、 FH5 為鏈路控制分組，該類分組統(tǒng)計信息如表 ； DM DH DH DH DMDM DM AUX1為 ACL分組，該類分組統(tǒng)計信息如表 ； HV HVHV EV EV EV5 為同步語音分組，該類分組統(tǒng)計信息如表 所