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蓝牙模块的软件设计


蓝牙模块的软件设计分为两个部分:协议层加载、模块初始参数设置。蓝牙协议为建立于蓝牙技术之上的多种应用提供了完整的解决办法,但对于不同应用一般只用到蓝牙协议中的某几个,而且对于每部分协议也不必用它所提供的全部功能。

4.1 协议层加载 由于本模块主要应用于工业无线通信,所以在模块的外部Flash 中只加载了基带(包括LC),LM 和HCI(主机控制接口)协议层。其中HCI 为蓝牙硬件中基带控制器和链路管理器提供了命令接口,从而实现对硬件状态寄存器和控制寄存器的访问,特别是该接口提供了对蓝牙基带的统一访问模式。加载这些协议层模块实现了完整的蓝牙链路控制和嵌入式HCI 协议,屏蔽了射频和基带两个硬件协议层,以后的应用开发可以直接从HCI 层开始。通过封装HCI 协议层,可以生成标准的HCI 接口函数,为上层的应用开发提供一个完整的平台。

在外部主机具有 UART 或者USB 接口,蓝牙模块与主机信号电平兼容的情况下,不需要再添加其他辅助电路,本蓝牙模块就可以和主机直接相连。 是主机和蓝牙硬件连接示意图。主机控制器接口(HCI)提供了一种访问蓝牙硬件能力的通用接口,HCI 层通过访问基带命令、链路管理器命令、硬件状态寄存器、控制寄存器以及事件寄存器实现对蓝牙硬件的HCI 命令。在主机系统的HCI 驱动程序和蓝牙的硬件HCI 固件之间存在的几个中间层次,又称为主机控制器传输层,提供传输数据的能力。该层的目标是透明化,主机控制器驱动程序不关心它是在UART 上还是USB 上,UART和USB 对主机控制器驱动程序发送到主机控制器的数据不能进行处理,这样主机控制器接口和主机控制器可以进行升级,升级不会对传输层有任何影响。

4.2 模块初始参数设置 蓝牙模块加载了各种协议层后并不能工作,还需要根据不同的硬件设计对模块初始参数进行置。基于bluecore2 蓝牙芯片的初始参数设置又称为PSK 设置,可以通过BLUELAB集成开发环境或者PS Key 设置软件来实现通信模块设计与开发5 蓝牙模块应用实例,以蓝牙手操器和蓝牙阀门定位器作说明示例。

蓝牙模块与阀门定位器中的控制板进行串口(UART)全双工通信,阀门定位器的阀位值、阀位上限等各种参数通过串口送到蓝牙模块,通过蓝牙无线通信的方式发送给蓝牙手操器,手操器可以用相关指令动态地修改阀门定位器的对应参数,这改变了传统的参数设置或修改方法。在阀门定位器中的蓝牙模块设置为被动链接模式,设备启动后阀门定位器会周期性的采集阀位值并存储在该设备的缓冲区内,当蓝牙手操器搜索到阀门定位器后向阀门定位器发送链接指令,建立链接后,蓝牙手操器将获得一个链接句柄。此后进入监控界面,可以执行读阀位值、阀位上限、以及写上限三项功能。每项功能在执行时,都由手操器发送一条控制指令,该指令由串口发给蓝牙模块,其中包括蓝牙链接句柄、功能代码(0x01-0x03 分别针对以上的三项功能)以及CRC 校验域。阀门定位器收到控制指令后先判断链接句柄,判断是否接收该指令,其后根据功能代码分别执行对应的任务。

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