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藍(lán)牙芯片ROK 101 007在語(yǔ)音系統(tǒng)中的應(yīng)用
愛(ài)立信（Ｅｒｉｃｓｓｏｎ）公司推出的藍(lán)牙芯片ＲＯＫ １０１ ００７是一款適合于短距離無(wú)線通信的射頻／基帶芯片，集成度高、功耗小，完全兼容藍(lán)牙協(xié)議Ｖｅｒｓｉｏｎ １．１，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該芯片包括基帶控制器、無(wú)線收發(fā)器、閃存等功能塊，可提供高至ＨＣＩ（主機(jī)控制接口）層的功能。此外，該芯片還提供ＵＳＢ、ＵＡＲＴ和ＰＣＭ接口，用于與主機(jī)通信；并且支持藍(lán)牙語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸，輸出功率滿足藍(lán)牙二級(jí)操作的要求。
１ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各功能塊介紹
ＲＯＫ １０１ ００７包含五個(gè)功能塊：無(wú)線收發(fā)器（ＰＢＡ ３１３ ０１／２）、基帶控制器、閃存、電源管理模塊、時(shí)鐘，如圖１所示。
圖1 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和部分外部管理
１．１ 無(wú)線收發(fā)器ＰＢＡ ３１３ ０１／２
ＰＢＡ ３１３ ０１／２是一個(gè)工作在２．４～２．５ＧＨｚ ＩＳＭ頻段的短距離微波頻率射頻收發(fā)器，使用ＧＦＳＫ調(diào)制，最大的ＴＸ＆ＲＸ?cái)?shù)據(jù)傳輸率為１Ｍｂｉｔ／ｓ。能在可供使用的７９個(gè)信道（２．４０２～２．４８０ＧＨｚ）之間快速地跳頻（１６００個(gè)信道／ｓ），通道帶寬是１ＭＨｚ，頻率偏差在１４０ｋＨｚ和１７５ｋＨｚ之間。滿足藍(lán)牙二級(jí)操作，最大輸出功率是４ｄＢｍ，不需要功率控制。安裝天線之后，傳輸距離可達(dá)１０ｍ，符合ＩＳＭ頻段的ＦＣＣ和ＥＴＳＩ標(biāo)準(zhǔn)。ＰＢＡ ３１３ ０１／２以Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ為基礎(chǔ)，集成了環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、天線濾波器、收發(fā)控制器、發(fā)送器和接收器等六個(gè)操作部件，如圖１所示。各部件功能如下：
①Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ完成信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。
②環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ構(gòu)成鎖相環(huán)。環(huán)路濾波器濾除Ｒａｄｉｏ ＡＳＩＣ輸出的誤差電壓的高頻成份和噪聲，用以保證環(huán)路所要求的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
③收發(fā)控制器協(xié)調(diào)接收器（ＲＸ）和發(fā)送器?ＴＸ?的工作，用以保證藍(lán)牙的全雙工傳輸。
④天線濾波器對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。管腳ＡＮＴ（Ｔ２）是天線接口，應(yīng)連接阻抗為５００Ω的天線。
１．２ 基帶控制器
基帶控制器是一個(gè)基于ＡＲＭ７－Ｔｈｕｍｂ的功能塊，通過(guò)ＵＡＲＴ或ＵＳＢ接口控制無(wú)線收發(fā)器�；鶐Э刂破髫�(fù)責(zé)處理底層的鏈路層功能，如調(diào)頻序列的選擇等。
１．３ 閃存
閃存以二進(jìn)制碼的格式存放藍(lán)牙固件，可與基帶控制器交換數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)。藍(lán)牙固件包括鏈路管理器和主機(jī)控制接口（ＨＣＩ）。
鏈路管理器實(shí)現(xiàn)了鏈路管理協(xié)議（ＬＭＰ），負(fù)責(zé)處理底層鏈路控制。每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備都可以通過(guò)ＬＭＰ與另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的鏈路管理器進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。ＨＣＩ為主機(jī)提供了訪問(wèn)基帶控制器、鏈路管理器以及硬件狀態(tài)和控制寄存器的命令接口。主機(jī)通過(guò)ＨＣＩ驅(qū)動(dòng)程序提供的一系列命令控制藍(lán)牙接口；藍(lán)牙固件的ＨＣＩ收到命令后，會(huì)產(chǎn)生事件返回給主機(jī)，用來(lái)指示接口的狀態(tài)變化。主機(jī)和ＨＣＩ之間共有三類數(shù)據(jù)傳輸：
·ＨＣＩ命令包 從主機(jī)發(fā)往藍(lán)牙的ＨＣＩ。
·ＨＣＩ事件包 從藍(lán)牙的ＨＣＩ發(fā)往主機(jī)。
·ＨＣＩ數(shù)據(jù)包 既可從主機(jī)發(fā)往ＨＣＩ，也可從ＨＣＩ發(fā)往主機(jī)，包括無(wú)連接（ＡＣＬ）數(shù)據(jù)和同步連接（ＳＣＯ）數(shù)據(jù)。
ＨＣＩ傳輸層定義了每一類數(shù)據(jù)如何封裝以及如何通過(guò)接口進(jìn)行復(fù)用。ＲＯＫ １０１ ００７支持兩種ＨＣＩ傳輸層：ＵＡＲＴ傳輸層和ＵＳＢ傳輸層。
１．４ 電源管理模塊
該模塊提供芯片所需電源。Ｖｃｃ的典型值是３．３Ｖ。
１．５ 時(shí)鐘
該模塊內(nèi)置頻率為１３ＭＨｚ的時(shí)鐘。時(shí)鐘由一個(gè)晶體振蕩器產(chǎn)生，保證定時(shí)的精度在２０ｐｐｍ之內(nèi)。
２ 芯片接口和主要管腳介紹
ＲＯＫ １０１ ００７與主機(jī)或其它設(shè)備互聯(lián)時(shí)，有三種接口方式（參見(jiàn)圖１）。
２．１ ＵＳＢ接口
ＲＯＫ １０１ ００７的ＵＳＢ接口符合ＵＳＢ１．１規(guī)范，通過(guò)雙向端口Ｄ＋＆Ｄ－，數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)到１２Ｍｂｐｓ。當(dāng)使用ＵＳＢ接口與主機(jī)通信時(shí)，ＲＯＫ １０１ ００７是一個(gè)ＵＳＢ從設(shè)備。與該接口有關(guān)的管腳有：
·Ｄ＋（Ｂ１）＆Ｄ－?Ｂ２? 用于數(shù)據(jù)傳輸。
·Ｗａｋｅ ｕｐ（Ｂ４）＆Ｄｅｔａｃｈ?Ｃ１? 用于與筆記本電腦互聯(lián)，可用來(lái)控制筆記本電腦的狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)處于掉電模式時(shí)，如果藍(lán)牙設(shè)備收到建立連接的請(qǐng)求，Ｗａｋｅ ｕｐ信號(hào)就會(huì)“喚醒”主機(jī)。而主機(jī)可通過(guò)Ｄｅｔａｃｈ信號(hào)指示自己處于“掛起”模式。
２．２ ＵＡＲＴ接口
ＲＯＫ １０１ ００７的ＵＡＲＴ接口符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)１６Ｃ４５０，支持以下波速率（單位：ｂｉｔｓ／ｓ）：３００，６００，９００，１２００，１８００，２４００，４８００，９６００，１９２００，３８４００，５７６００，１１５２００，２３０４００和４６０８００。使用愛(ài)立信自定義的一條ＨＣＩ命令：ＨＣＩ＿Ｅｒｉｃｓｓｏｎ＿Ｓｅｔ＿Ｕａｒｔ＿Ｂａｕｄ＿Ｒａｔｅ可改變ＵＡＲＴ接口的波速率。該接口中有１２８字節(jié)的先入先出（ＦＩＦＯ）緩沖器。
與該接口有關(guān)的四個(gè)管腳為：
·ＴｘＤ（Ｂ５）＆ＲｘＤ（Ａ５） 用于收發(fā)數(shù)據(jù)。
·ＲＴＳ（Ａ６）＆ＣＴＳ（Ｂ６） 用于數(shù)據(jù)流控制。
２．３ ＰＣＭ語(yǔ)音接口
標(biāo)準(zhǔn)的ＰＣＭ語(yǔ)音接口采樣速率為８ｋＨｚ。語(yǔ)音編碼方式可采用ＣＶＳＤ（連續(xù)可變斜率增量調(diào)制）、μ律（８ｂｉｔ）或Ａ律?８ｂｉｔ?。考慮到編碼的健壯性，應(yīng)優(yōu)先選擇ＣＶＳＤ。
圖3 系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)
與ＰＣＭ語(yǔ)音接口有關(guān)的管腳信號(hào)有：
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