Bluecore5-MM在車載藍牙設備中的應用

1 引言
藍牙(Bluetooth)是一種短距離內語音及數據通信的無線技術。較其他無線協議，藍牙標準更完善，定義了各種應用的實現規范．保證設備間的互操作性，其應用及開發日益廣泛。這里采用Bluecore5-MM(簡稱BC5-MM)設計一款車載藍牙設備。首先介紹BC5-MM的器件特性、車載藍牙設備的藍牙子系統硬件結構和RF部分的電路設計，然后從單芯片開發方式、通信的實現機制和UART通信等方面詳細介紹BC5-MM特定軟件的開發和實現。

2 藍牙子系統結構
車載藍牙設備采用BC5-MM+32位外部嵌入式處理器的雙處理器結構設計，實現USB音樂播放、藍牙免提、藍牙流媒體音樂播放、電話簿同步下載等功能，圖1為藍牙子系統的結構框圖。其中BC5-MM的關鍵特性如下：

(1)以單芯片形式集成藍牙系統的射頻和基帶控制、RISC結構的16位MCU和性能高達64 MI／s；的Kalimba DSP。其中MCU實現藍牙協議棧和應用軟件，DSP實現音頻和語音處理以及流媒體音樂文件的編解碼。
(2)獨立的音頻輸入輸出系統，內置麥克風偏置電路，并具備一定的音頻輸出驅動能力。
(3)無線發射功率達+8 dBm，接收靈敏度-90 dBm，無需外部放大器，只需印刷電路板天線便可滿足藍牙射頻規范Class 2要求，通訊距離達10 m。
(4)具有USB、I2C、SPI、UART等多種接口，外接外部主控制器實現復雜應用。其中BC5-MM和主處理器通過UART進行通信，SPI接口用于BC5-MM程序調試、下載以及關鍵PSKEY屬性設置。
(5)內置LD0(低壓差線性穩壓器)可由外部3．3 V的電壓生成1．8 V和1．5 V兩種電壓，其中，1．8 V主要為I／O口供電，1．5 V主要為內核供電，從而簡化電路設計。圖2為藍牙RF子系統電路設計，由于BC5-MM內部集成藍牙Modem，只需外接濾波器和天線便能實現RF子系統電路設計。這里，濾波器選用DBF81F104，該器件是SOSHIN專為藍牙通信的可靠性。選用5 ppm的高性能RF晶體振蕩器，并調整設置BC5-MM的關鍵PSKEY-Crystal Trim值，控制初始載波偏移在很小范同內，保證藍牙手機能夠搜索到設備并將其配對連接。

3 單芯片開發方式
BC5-MM有兩種開發方式：一種是將BC5-MM作為藍牙基帶傳輸器件，協議棧及應用軟件全部由外部主處理器實現；另一種是將BC5-MM作為藍牙單芯片，實現協議棧及部分應用軟件，通過與外部主處理器的通信來綜合完成相關應用。本設計選用后一種開發方式，BC5-MM的軟件開發在CSR公司提供的Roadtunes-SDK上進行，該Roadtunes-SDK提供完成的協議棧和剖面庫，車載應用的軟件解決方案，以及虛擬機VM，用于單芯片方式的嵌入式開發。在該解決方案的基礎上開發軟件，其應用包括免提通話、信號強度、電池電量及短信提示、流媒體音樂播放及遠程控制、讀取藍牙播放器音樂的TAGID3、來電鈴聲提示、下載藍牙手機內的電話簿、自動連接等。下面從通信的實現機制和UART通信方面論述相關機制原理和開發。