基于嵌入式處理器的家庭藍牙網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)
1、藍牙網(wǎng)關(guān)控制模塊
藍牙網(wǎng)關(guān)控制模塊是家庭藍牙網(wǎng)關(guān)的核心部分,采用了Motorola嵌入式處理器MCF5272,具有較好的處理能力的同時也支持藍牙上層協(xié)議棧、終端的接入控制、話路交換等功能。本設(shè)計方案對MCF5272的RAM和ROM進行了擴充,外擴了16M字節(jié)的SDRAM(2×HY641620HG)和4M字節(jié)的FLASH ROM(2×AM29LV1600B)。這樣,MCF5272執(zhí)行存儲在閃存FLASH里的程序,并將一些臨時數(shù)據(jù)存放在同步數(shù)據(jù)隨機存取器SDRAM里,用戶可以通過鍵盤和液晶顯示等與MCF5272進行簡單的交互,完成一些諸如日期、時間等簡單參數(shù)的設(shè)置。
MCF5272的UART1可以直接和支持藍牙技術(shù)的USB、RS232、PC卡等連接,實現(xiàn)上層與底層的藍牙協(xié)議通信。通過串口直接與射頻收發(fā)模塊相連,通過MCF5272的I/O引腳和外部中斷線可以連接電話線路接口和以太網(wǎng)接口。除此以外,藍牙網(wǎng)關(guān)控制模塊還包括時鐘電路、復(fù)位電路以及電源供應(yīng)幾監(jiān)控電路等。
2、射頻收發(fā)模塊
射頻收發(fā)模塊由藍牙收發(fā)器和天線組成,功能就是為網(wǎng)關(guān)和終端提供無線通道。各種控制信號、數(shù)據(jù)信號都通過串口和MCF5272進行傳遞。該模塊以射頻單元控制器芯片為核心,由濾波器、功放、低噪放、收發(fā)切換開關(guān)和一些外圍電路組成。為了使藍牙的傳輸距離在空曠地帶能達到100m左右,可以考慮在射頻控制器之前加一級射頻放大電路,由控制器芯片的內(nèi)置微處理器對其內(nèi)存單元和RAM實施有效管理,調(diào)用底層藍牙協(xié)議棧。即通過USB藍牙設(shè)備、RS232藍牙設(shè)備、PC卡藍牙設(shè)備與家庭網(wǎng)絡(luò)中的信息家電終端連接。
3、外網(wǎng)接口模塊
外網(wǎng)接口模塊包括電話線路接口和以太網(wǎng)接口。
電話線路接口用于從發(fā)送和接收器發(fā)送話音信號、放大發(fā)送的DTMF信號。一方面來自RJ11的振鈴及雙音多頻等信號,送到DTMF接收器;另一方面放大來自DTMF發(fā)送器的DTMF信號及來自PCM解碼器的話音信號,送到RJ11上。DTMF收發(fā)器完成DTMF信號的檢測和產(chǎn)生,發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)以供MCF5272響應(yīng)。
以太網(wǎng)接口與電話線路接口一起為MCF5272提供了外部通道,其中網(wǎng)絡(luò)變壓器起到了隔離RJ45與電路板的作用,以避免相互干擾。以太網(wǎng)收發(fā)器則起著透明傳輸?shù)淖饔?,一方面將網(wǎng)線上的差分串行信號變成MCF5272可以方便讀取的并行數(shù)據(jù),另一方面將MCF5272的并行數(shù)據(jù)變成差分信號送到網(wǎng)線上。
結(jié)束語
基于上述藍牙網(wǎng)關(guān)控制模塊、射頻收發(fā)模塊、外網(wǎng)接口模塊,以Motorola嵌入式處理器MCF5272為核心的家庭藍牙網(wǎng)關(guān)得以實現(xiàn)。三個模塊的硬件成本低,且整個系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)周期較短,發(fā)射功率較低,充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源具有向上兼容性及可擴展性,成為由信息家電構(gòu)成的家庭網(wǎng)絡(luò)與PSTN網(wǎng)、Internet網(wǎng)連接的關(guān)鍵。這種家庭藍牙網(wǎng)關(guān)必將成為藍牙技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的主流。
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