蓝牙语音通信技术在嵌入式系统中的研究与实现

摘要

嵌入式设备越来越多的应用到人们的日常生活中,然而设备间复杂的有线连接给人们带来了很多不便,因此,无线通信技术成为市场发展的必然趋势。作为嵌入式设备的典型应用,车载导航设备为司机解决了导航定位问题：然而如何在手握方向盘的同时接听来电,成为车载设备又一急待解决的项目。针对这一需求,考虑到车箱内短距离通信的现实,论文着力研究并实现蓝牙免提语音通信技术在Windows CE5.0系统中的应用。 本研究包括硬件设计和软件设计两大部分。硬件电路设计采用双微控制器的方式:Intel XscalePXA270处理器作为主机,CSR公司提供的BlueCore4蓝牙芯片作为主机控制器,在主机与主机控制器之间辅以富迪公司的消回声芯片FM1072,三者共同实现蓝牙免提语音通信的功能。软件平台基于Windows CE5.0操作系统。软件设计从免提功能涉及的蓝牙协议入手,并以蓝牙协议的主机控制器(HCI)层为突破点对蓝牙模块进行控制。主要工作分为五个部分：第一,设计基于Windows CE5.0系统的BTUART驱动,实现主机与主机控制器数据在物理层的透明传输；第二,设计FM1072消回声芯片驱动,解决车箱内的噪声问题；芯片的工作参数通过PXA270处理器的GPIO口模拟串口主机接口(SHI)时序传入；第三,解析HCI命令流程,提供消息接口函数；第四,完成应用程序,提供用户操作界面；第五,完成论文的测试工作。论文涉及驱动和应用两部分,驱动部分的重点是实现BTUART传输,这是蓝牙通信的必备条件；应用部分的重点是完成HCI层各种消息的封装工作以及用户界面设计工作。论文完成的消息封装层还为开发蓝牙协议中的其它应用框架奠定了基础。经过与多款蓝牙设备的测试,针对车载设备设计的免提语音通信功能在现有的软硬件平台上运行稳定,语音质量也达到了预期要求,整套系统通过了由蓝牙特殊利益集团认证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文研究背景

1.2论文研究的主要工作

1.3论文主要结构

第二章蓝牙概述

2.1蓝牙技术简介

2.2蓝牙协议栈

2.3基带与链路控制器协议

2.4链路管理器协议

2.5逻辑链路控制与适配协议

2.6主机控制器接口协议

2.7服务发现协议

2.8串口仿真协议

2.9蓝牙应用框架

第三章硬件设计与实现

3.1硬件开发平台

3.2硬件电路设计

第四章软件设计与实现

4.1软件开发平台

4.2软件总体框架

4.3 UART驱动设计

4.4 HCI层通信流程

4.5消回声芯片驱动设计

4.6免提应用框架实现

4.7软件代码编译

第五章测试结果与评估

5.1功能实现

5.2功能测试

5.3产品应用

总结与展望

致谢

参考文献

附录A消息封装函数

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