藍牙無線耳機設(shè)計及VxWorks移植方法

　　程序編寫函數(shù)主要包括以下7個。

　　(1)系統(tǒng)引導(dǎo)函數(shù)

　　VxWorks操作系統(tǒng)在一些板級系統(tǒng)初始化后自動執(zhí)行tUsrRoot()函數(shù)，以完成初始化。

　　tUsrRoot()

　　…… //必要初始化程序

　　vInitializeLmp(); //LMP初始化完成

　　vInitializeL2cap(); //L2CAP初始化完成

　　vInitializeSdp(); //SDP初始化完成

　　vInitializeRf(); //RFCOMM初始化完成

　　vInitializeHA(); //HeadsetApplication初始化完成

　　exit(); //退出

　　(2)系統(tǒng)初始化函數(shù)(以L2CAP為例)

　　typedet

　　{MSG_IDSdpToL2cap;

　　MSG_ID L2capToSdp;

　　MSG_ID RfToL2cap;

　　MSG_ID L2capToRf;

　　MSG_lD HAToSdp;

　　MSG_ID SdpToHA;

　　MSG_ID HAToRf;

　　MSG_ID RfToHA;

　　}MSG_QUEUE_ID//定義消息隊列1D結(jié)構(gòu)體類型

　　MSG_QUEUE_ID MsgQueueld; //定義全局消息隊列ID結(jié)構(gòu)體，用于存放每個消息隊列的ID

　　vInitlalizeL2caD();//L2CAP初始化，包括初始化全局變量、創(chuàng)建定時器、創(chuàng)建消息

　　//隊列、創(chuàng)建并啟動任務(wù)

　　(3)LMP軟件設(shè)計

　　基帶程序運行在藍牙芯片的信號處理單元中，而LMP程序運行在藍牙芯片的微處理器中，它們通過郵箱來交換信息。只要任何一方向郵箱發(fā)送了信息，郵箱就會產(chǎn)生中斷信號，另外一方可以在中斷服務(wù)程序中進行信息讀取和處理。其處理函數(shù)為;

　　vLmpDealFromBB()

　　//處理來自BaseBand層的消息以建立連接，對來自BaseBand層

　　//的操作碼

　　決定接受與否，并進行鑒權(quán)、加密、處理或斷開等操作

　　(4)L2CAP軟件的設(shè)計

　　tL2capDealMsgFromSdp()

　　//處理來自SDP層的消息SdpToL2eap，生成L2CAP數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)傳BaseBand層

　　tL2capDealMsgFromRf()

　　//處理來自RFCOMM層的消息RfToL2cap，生成L2CAP數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)傳BaseBand層

　　vL2capDealMsgFromBB()

　　//處理來自BaseBand層的消息，在處理器郵箱中斷程序被調(diào)用

　　(5)SDP軟件的設(shè)計

　　tSdpDealMsgFromL2cap()

　　//處理來自L2CAP的消息L2capToSdp，并上報搜索到的服務(wù)的屬性

　　tSdpDealMsgFromHA()

　　//處理來自HeadsetApplieation的消息HAToSdp，對上報信息進行應(yīng)答

　　(6)RFOOMM軟件的設(shè)計

　　tRfDealMsgFromHA()

　　//處理來自HeadsetApplication的消息HAToRf，生成RFCOMM數(shù)據(jù)包，傳送給L2CAP

　　tRfDealMsgFromL2cap()

　　//處理來自L2CAP的消息L2capToRf，對不同的幀進行處理

　　(7)HeadsetApplication軟件的設(shè)計

　　tHADealMsgFronaSdp()

　　//處理來自SDP的消息SdpToHA，判斷是否正常并處理

　　tHADeaIMsgFromRf()

　　//處理來自RFCMM的消息RfToHA，對AT命令及其應(yīng)答作出處理

　　5 語音傳輸建立過程

　　藍牙耳機系統(tǒng)工作時總是藍牙語音網(wǎng)關(guān)(AG)和藍牙耳機(HS)成對出現(xiàn)的。其通信所用到的協(xié)議棧及實體如圖4所示。

　　藍牙設(shè)備連結(jié)的建立遵循底層到高層的原則，即搜索藍牙設(shè)備、建立鏈路、服務(wù)搜索、建立信道、建立連接和數(shù)據(jù)傳輸。

　　以下是音頻連接建立的全過程。(以AG主動發(fā)起連接請求為例。)

　　①AG首先發(fā)起查詢，通過查詢AG獲得HS的藍牙地址。

　?、贏G在應(yīng)用層的驅(qū)動下向查詢到的HS發(fā)起一個page進程。當接收到HS返回的應(yīng)答信號時，AG與HS之間的ACL鏈接已經(jīng)成功建立。

　?、垡坏〢CL鏈接建立，即可以被用來傳送振鈴信號。振鈴信號的發(fā)送是通過AT命令RING來完成的。

　?、蹵CL鏈接好后，接著建立L2CAP鏈路。AG首先在信令信道上發(fā)送一個鏈接請求信令L2CAP_req，要求建立信道標號為0x0040的L2CAP。當HS返回鏈接響應(yīng)信號時，表明0x0040信道已經(jīng)建立好。然后對此信道進行配置，配置完信道后，就可以利用此CID(信道標識符)為0x0040的L2CAP信道進行SDP查詢。

　　⑤AG在L2CAP信道上發(fā)送一個SDP查詢包。SDP查詢包將查詢SDP服務(wù)器端HS是否具有所需要的服務(wù)。若查詢成功，在ACL鏈路上，AG再建立一條標號為0x0041的l.2CAP鏈路，用來傳輸RFCOMM數(shù)據(jù);同時，斷開用作SDP查詢的標號為0x0040的L2CAP鏈路。

　　⑥當CID為0x004l的L2CAP信道建立好之后，首先建立控制信道DICIO，AG在信道上發(fā)送一個SABM幀，即要求建立RFCOMM層上的Channel O。如果響應(yīng)方HS希望建立鏈接，返回一個VA幀，表明已經(jīng)建立好了Channel 0這條RFCOMM信道。此信道為控制信道,用來傳送攜帶控制信息和命令的UIM幀。如果響應(yīng)方HS不希望建立鏈接，返回一個DM幀。其次建立數(shù)據(jù)信道，先是對數(shù)據(jù)傳送信道的參數(shù)進行協(xié)商，協(xié)商命令PN參數(shù)包括對將要建立的信道Channel 1的優(yōu)先級，最大幀長等，當雙方協(xié)商好后建立傳輸數(shù)據(jù)的信道Channell。

　?、咄ㄟ^RFooMM信道傳輸HS控制層的AT命令，即在RFCOMM數(shù)據(jù)傳送信道Channe1上利用UIH幀傳送AT+CKPD命令。當接收到對方的響應(yīng)后，就可以開始建立SCO鏈接。

　?、郒CI(主機控制接口)發(fā)一個WRITE_VOICE_SETTING命令，對音頻狀態(tài)進行一些設(shè)置。當接收到AG的建立SC0鏈接

　　的請求時，若HS允許，發(fā)送一個接收的HCI命令，在命令完成之后，傳輸音頻信號的SC0鏈路就建立好了，此時就可以進行語音通信。

　　結(jié)語

　　本文給出了藍牙及藍牙耳機系統(tǒng)的基本概念及其在軟硬件方面的具體實現(xiàn)。藍牙耳機使用戶擺脫線纜的束縛，能夠在較大的自由空間內(nèi)通話。由于采用專用的聲音編解碼芯片和標準音頻取樣率44.1 kHz，并經(jīng)過先進的信號處理技術(shù)，能夠使聲音效果接近CD音質(zhì)，這樣也使藍牙耳機真正取代有線耳機成為可能。