專利名稱：通用藍牙外接式模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通訊技術的應用，具體是一種微波數據傳輸與控制技術。
(二)、技術背景藍牙技術是一種新興發(fā)展起來的短距離無線通訊技術，指工作頻段在2.4GHz的微波。藍牙技術目前已經廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、公共事業(yè)等領域，以及民用消費品領域，其國際技術規(guī)范已于1998年11月制定，技術較為成熟。藍牙作為一種新技術，目前國內外的研究基本上處于同一水平線上；國外有少數幾家公司推出了藍牙芯片；但是實現基于藍牙技術的產品，需要遵循一整套比較復雜的協議要求和指令，一般人很難掌握。而現在還沒有一種通用的藍牙產品提供給一般的技術人員，這樣現在的許多有經驗的電子工程師對藍牙技術本身很可能沒有足夠的了解，而同時又需要開發(fā)某種基于特殊要求的藍牙產品，就存在很大的困難。
(三)、發(fā)明的內容本發(fā)明的目的是設計一個通用藍牙外接式模塊。借助該藍牙外接式模塊，電子工程師可以在不熟悉藍牙技術的情況下，通過藍牙外接式模塊給出的常規(guī)時序接口開發(fā)自己領域的產品，即用戶可以把所述模塊當成一塊通用模塊來方便地使用，實現產品的藍牙無線通訊化。所提供藍牙通用外接式模塊具有與通用芯片類似的時序接口，并對已有的藍牙芯片的指令重新解釋和結構封裝。用戶依據給出的指令定義，發(fā)出自己的用戶任務要求，由藍牙外接式模塊具體實現用戶的要求。
本發(fā)明實現上述目的所采用的技術方案是這樣的即一種利用硬件電路和存儲的軟件程序執(zhí)行狀態(tài)判斷、等待、數據處理和執(zhí)行指令操作來進行數據/信號的發(fā)送和接收的通用藍牙外接式模塊，包括采用一藍牙芯片，其特征在于模塊采用以下步驟建立1)、設立用于接收和發(fā)射信號的FIFO存儲單元、封裝有HCI指令的存儲器、包括尋址、編/譯碼、端口控制功能的控制器、建立用戶接口；2)、執(zhí)行寫任務(發(fā)數據)
A.狀態(tài)判斷判斷READY狀態(tài)線是否準備好，若READY狀態(tài)線準備好，即上一次指令已經執(zhí)行完，則用戶可以把指令、對方地址、數據量和數據依次發(fā)往用于接收FIFO的寫入片，同時READY線置為無效；然后使指令請求線有效，啟動指令請求。若READY狀態(tài)線沒有準備好，繼續(xù)等待；B、啟動指令請求后，控制器讀入指令，然后和封裝有HCI程序的存儲器中對應的指令相匹配，按照匹配指令翻譯成HCI指令系列；C、控制器依次執(zhí)行HCI指令系列，并根據FIFO的寫入片中的對方地址發(fā)送數據；D、執(zhí)行HCI指令系列完成后，FIFO的寫入片被清空，READY線置為有效。
3)、執(zhí)行讀任務(接收數據)A、接收藍牙模塊收到的發(fā)送數據，判斷READY狀態(tài)線，若READY狀態(tài)線準備好，也就是上一次指令已經執(zhí)行完，則把寫指令、對方地址、讀的數據量依次發(fā)往FIFO的讀入片；然后使用戶接口讀請求線有效，啟動指令請求由控制器控制數據讀入FIFO的讀入片。若READY狀態(tài)線沒有準備好，要求對方重發(fā)數據信息。
B、用戶接口讀請求線有效，則從FIFO存儲器接收(讀入)數據；若用戶接口讀請求線無效，則繼續(xù)等待。
參見附

圖1、附圖2圖中的通用模塊實施例采用的硬件包括藍牙無線發(fā)射芯片IC1、藍牙基帶控制器IC2、FLASH存儲器和用戶接口J組成，其中，藍牙模塊IC1與控制器的發(fā)射、接收控制口連接，I/O口P10、P11連接，實現藍牙射頻的發(fā)射、接收，藍牙基帶控制，藍牙鏈路控制和鏈路管理；控制器通過HCI接口即UART異步傳輸接口交換指令、數據和事件。在本實施例中，采用兩片8位存儲器FIFO1、FIFO2作為用戶板與控制器間的指令和數據緩沖接口?？刂破鬈浖涌诟袷揭?guī)定用戶命令、對方的地址和數據以某一順序和大小寫入FIFO存儲器，然后給控制器一個命令請求時序；控制器以同樣的格式接收并且翻譯用戶的任務請求，把用戶的任務請求轉換為HCI指令，傳送給藍牙控制模塊，藍牙控制模塊執(zhí)行指令后，返回事件或數據；控制器再以規(guī)定的格式返回給用戶接口，完成用戶任務請求。在本實施例中，藍牙芯片IC1可采用型號為BlueCoreTM01。
控制器IC2包括HCI指令庫和接收/發(fā)送數據緩沖區(qū)，實現從用戶任務請求到HCI指令、數據和事件的轉化，為用戶屏蔽了藍牙協議要求?？刂破骺墒褂?1系列單片機。為降低成本，減少體積，可使用其它控制器，或采用貼片元件。
用戶接口J可以有多種形式，比如串口形式，數據/地址線形式或USB形式等，可以做成一個系列。使用數據/地址線的接口形式，符合大多數電子設計人員的設計習慣，簡化了用戶的電路設計。
控制器所采用的軟件接口格式包括1、用戶要求發(fā)射數據時，按順序寫入指令、對方地址(BD-ADDR)、[自己的地址]、數據個數和數據。
2、用戶要求讀(接收數據)時，按順序寫入指令、對方地址、[自己的地址]；一定時間后再按順序從FIFO存儲器中讀出指令完成情況的狀態(tài)和數據。
用戶接口指令形式規(guī)定用戶寫入FIFO存儲器的第一個字節(jié)為用戶的指令，也就是用來區(qū)分用戶的不同任務請求。一個字節(jié)最多可以表示256條指令，足夠用戶使用。采用這種數據形式的指令表示法，能夠提供方便的指令升級功能，便于后續(xù)產品對前期產品的功能向下兼容。
所述狀態(tài)判斷包括1、準備好線(模塊板--用戶板)READY線表示模塊已經準備好接收指令。低電平表示準備好。
2、指令請求線(用戶板--模板)用于向控制器提出指令請求。用戶把任務請求的指令、地址和數據都寫入FIFO存儲器后，由指令請求線向控制器提出指令請求(一個一定寬度的高電平脈沖)。當READY線被拉高后表示控制器已接受請求。
3、選通線CS用于使模塊有效、被選通。
管理HCI指令的方法為了實現用戶任務要求到HCI指令的轉換，要求把HCI指令的低級語言實現做成一個數據庫的形式，提供給控制器使用。為此，要求管理好這些HCI指令程序段。可以設置HCI指令程序段的管理表，采用查表法實現。
例如地址1、2……n分別為兩個字節(jié)的數據表示的是指令K執(zhí)行程序段傳入口地址，這樣依據指令序號就可查出對應指定程序段的入口地址，然后執(zhí)行對應指令。其它方法把指令做成一個數據庫，查表得出指令形式，用同一個子程序發(fā)送指令。
因為軟件上封裝了HCI指令，能夠很好滿足用戶的要求。這樣設計的總體目標是把模塊設計成為一個芯片級的產品，用戶僅僅只需要知道給定的接口時序即可方便地使用模塊，作為用戶自己產品的一個功能模塊。
權利要求
1.一種利用硬件電路和存儲的軟件程序執(zhí)行狀態(tài)判斷、等待、數據處理和執(zhí)行指令操作來進行數據/信號的發(fā)送行接收的通用藍牙外接式模塊，包括采用一藍牙芯片，其特征在于模塊采用以下步驟建立1)、設立用于接收和發(fā)射信號的FIFO存儲單元、封裝有HCI指令的存儲器、包括尋址、編/譯碼、端口控制功能的控制器、建立用戶接口；2)、執(zhí)行寫任務(發(fā)數據)A.狀態(tài)判斷判斷READY狀態(tài)線是否準備好，若READY狀態(tài)線準備好，即上一次指令已經執(zhí)行完，則用戶可以把指令、對方地址、數據量和數據依次發(fā)往用于接收FIFO的寫入片，同時READY線置為無效；然后使指令請求線有效，啟動指令請求。若READY狀態(tài)線沒有準備好，繼續(xù)等待；B、啟動指令請求后，控制器讀入指令，然后和封裝有HCI程序的存儲器中對應的指令相匹配，按照匹配指令翻譯成HCI指令系列；C、控制器依次執(zhí)行HCI指令系列，并根據FIFO的寫入片中的對方地址發(fā)送數據；D、執(zhí)行HCI指令系列完成后，FIFO的寫入片被清空，READY線置為有效。3)、執(zhí)行讀任務(接收數據)A、接收藍牙模塊收到的發(fā)送數據，判斷READY狀態(tài)線，若READY狀態(tài)線準備好，也就是上一次指令已經執(zhí)行完，則把寫指令、對方地址、讀的數據量依次發(fā)往FIFO的讀入片；然后使用戶接口讀請求線有效，啟動指令請求由控制器控制數據讀入FIFO的讀入片。若READY狀態(tài)線沒有準備好，要求對方重發(fā)數據信息。B、用戶接口讀請求線有效，則從FIFO存儲器接收(讀入)數據；若用戶接口讀請求線無效，則繼續(xù)等待。
2.根據權利要求1所述的通用藍牙外接式模塊，其特征在于硬件包括藍牙無線發(fā)射芯片(IC1)、藍牙基帶控制器(IC2)、FLASH存儲器H和用戶接口J組成，其中，藍牙模塊(IC1)與控制器的發(fā)射、接收控制口連接，I/O口(P10、P11)連接，實現藍牙射頻的發(fā)射、接收，藍牙基帶控制，藍牙鏈路控制和鏈路管理；控制器通過HCI接口即UART異步傳輸接口交換指令、數據和事件。
3.根據權利要求2所述的通用藍牙外接式模塊，其特征在于控制器所采用的軟件接口格式包括1)、用戶要求發(fā)射數據時，按順序寫入指令、對方地址(BD-ADDR)、[自己的地址]、數據個數和數據；2)、用戶要求讀(接收數據)時，按順序寫入指令、對方地址、[自己的地址]；一定時間后再按順序從FIFO存儲器中讀出指令完成情況的狀態(tài)和數據；3)用戶接口指令形式是規(guī)定用戶寫入FIFO存儲器的第一個字節(jié)為用戶的指令，也就是用來區(qū)分用戶的不同任務請求。
全文摘要
本發(fā)明涉及微波數據傳輸與控制技術,即一種利用硬件電路和存儲的軟件程序執(zhí)行狀態(tài)判斷、等待、數據處理和執(zhí)行指令操作來進行數據/信號的發(fā)送和接收的通用外接式藍牙模塊,包括采用一藍牙芯片,其特征在于:模塊采用以下步驟建立:1)設立用于接收和發(fā)射信號的FIFO存儲單元、封裝有HCI指令的存儲器、包括尋址、編/譯碼、端口控制功能的控制器、建立用戶接口;2)執(zhí)行寫任務(發(fā)數據);3)執(zhí)行讀任務(接收數據)。能夠很好滿足用戶的要求。這樣設計的總體目標是把模塊設計成為一個芯片級的產品,用戶僅僅只需要知道給定的接口時序即可方便地使用模塊,作為用戶自己產品的一個功能模塊。
文檔編號H04B5/02GK1367586SQ01123698
公開日2002年9月4日 申請日期2001年8月16日 優(yōu)先權日2001年8月16日
發(fā)明者金純 申請人:金純