藍牙系統(tǒng)組成

單片機技術應用工程機械運用技術專業(yè)國家教學資源庫

藍牙系統(tǒng)一般由天線單元、鏈路控制（固件）單元、鏈路管理（軟件）單元和藍牙軟件（協(xié)議棧）單元四個功能單元組成。1.天線單元

藍牙要求其天線部分體積十分小巧、重量輕，因此，藍牙天線屬于微帶天線。藍牙空中接口是建立在天線電平為0dB的基礎上的。空中接口遵循FCC有關電平為0dB的ISM頻段的標準。藍牙系統(tǒng)組成2.鏈路控制（固件）單元

在目前藍牙產(chǎn)品中，人們使用了3個IC分別作為連接控制器、基帶處理器以及射頻傳輸／接收器，此外還使用了30～50個單獨調(diào)諧元件?；鶐ф溌房刂破髫撠熖幚砘鶐f(xié)議和其它一些低層常規(guī)協(xié)議。它有3種糾錯方案：1/3比例前向糾錯（FEC）碼、2/3比例前向糾錯碼和數(shù)據(jù)的自動請求重發(fā)（ARQ）方案。采用FEC（前向糾錯）方案的目的是為了減少數(shù)據(jù)重發(fā)的次數(shù)，降低數(shù)據(jù)傳輸負載。藍牙系統(tǒng)組成

但是，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無差錯傳輸，F(xiàn)EC就必然要生成一些不必要的開銷比特而降低數(shù)據(jù)的傳送效率。這是因為數(shù)據(jù)包對于是否使用FEC是彈性定義的。報頭總有占1/3比例的FEC碼起保護作用，其中包含了有用的鏈路信息。藍牙系統(tǒng)組成3.鏈路管理（軟件）單元

鏈路管理（LM）軟件模塊攜帶了鏈路的數(shù)據(jù)設置、鑒權、鏈路硬件配置和其它一些協(xié)議。LM能夠發(fā)現(xiàn)其它遠端LM并通過LMP（鏈路管理協(xié)議）與之通信。LM模塊提供如下服務：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；請求名稱；鏈路地址查詢；建立連接；鑒權；鏈路模式協(xié)商和建立；決定幀的類型。此外，還控制設備的工作狀態(tài)即呼吸（Sniff）、保持（Hold）和休眠（Park）三種模式。將設備設為呼吸模式，Master（主機）只能有規(guī)律地在特定的時隙發(fā)送數(shù)據(jù)，藍牙系統(tǒng)組成 Slave降低了從Pioconet“收聽”消息的速率，“呼吸”間隔可以依應用要求做適當調(diào)整；將設備設為Hold模式，Master可把Slave置為Hold模式，在這種模式下，只有一個內(nèi)部計數(shù)器在工作。Slave也可主動要求置為Hold模式。一旦處于Hold模式的單元被激活，則數(shù)據(jù)傳遞也立即重新開始。Hold模式一般被用于連接好幾個Piconet的情況下或者耗能低的設備，如溫度傳感器。藍牙系統(tǒng)組成

在Park模式下，設備依然與Piconet同步但沒有數(shù)據(jù)傳送。工作在Park模式下的設備放棄了MAC地址，偶爾收聽Master的消息并恢復同步、檢查廣播消息。連接類型定義了哪種類型的數(shù)據(jù)包能在特別連接中使用。藍牙基帶技術支持兩種連接類型：同步定向連接（SCO，SynchronousConnectionOriented）類型，主要用于傳送話音；異步無連接（ACL，AsynchronousConnectionless）類型，主要用于傳送數(shù)據(jù)包。藍牙基帶部分在物理層為用戶提供保護和信息保密機制。鑒權基于“請求——響應”運算法則。藍牙系統(tǒng)組成

鑒權是藍牙系統(tǒng)中的關鍵部分，它允許用戶為個人的藍牙設備建立一個信任域，比如只允許主人自己的筆記本電腦通過主人自己的移動電話通信。加密被用來保護連接的個人信息。密鑰由程序的高層來管理。網(wǎng)絡傳送協(xié)議和應用程序可以為用戶提供一個較強的安全機制。藍牙系統(tǒng)組成4.軟件（協(xié)議棧）單元

藍牙的軟件（協(xié)議棧）單元是一個獨立的操作系統(tǒng)，不與任何操作系統(tǒng)捆綁。它必須符合已經(jīng)制定好的藍牙規(guī)范。藍牙規(guī)范是為個人區(qū)域內(nèi)的無線通信而制定的協(xié)議，它包括兩部分：第一部分為核心（Core）部分，用以規(guī)定諸如射頻、基帶、連接管理、業(yè)務搜尋（servicediscovery）、傳輸層以及與不同通信協(xié)議間的互用、互操作性等組件；藍牙系統(tǒng)組成

第二部分為協(xié)議子集（Profile）部分，用以規(guī)定不同藍牙應用（也稱使用模式）所需的協(xié)議和過程。

藍牙規(guī)范的協(xié)議棧仍采用分層結(jié)構(gòu)，分別完成數(shù)據(jù)流的過濾和傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和釋放、鏈路的控制、數(shù)據(jù)的拆裝、業(yè)務質(zhì)量（QoS）、協(xié)議的復用和分用等功能。在設計協(xié)議棧，特別是高層協(xié)議時的原則就是最大限度地重用現(xiàn)存的協(xié)議，而且其高層應用協(xié)議（協(xié)議棧的垂直層）都使用公共的數(shù)據(jù)鏈路和物理層。藍牙系統(tǒng)組成

藍牙協(xié)議可以分為4層，即核心協(xié)議層、電纜替代協(xié)議層、電話控制協(xié)議層和采納的其它協(xié)議層。在藍牙協(xié)議棧中，還有一個主機控制接口（HCI）和音頻（Audio）接口。HCI是到基帶控制器、鏈路管理器以及訪問硬件狀態(tài)和控制寄存器的命令接口。利用音頻接口，可以在一個或多個藍牙設備之間傳遞音頻數(shù)據(jù)，該接口與基帶直接相連。藍牙系統(tǒng)組成

通過藍牙技術可以把各種便攜式計算機設備與蜂窩移動電話用無線鏈路連接起來，使計算機與通信密切結(jié)合，從而使人們能夠隨時隨地進行數(shù)據(jù)信息的交換與傳輸。因此藍牙技術雖然出現(xiàn)不久，但已受到許多行業(yè)的關注。據(jù)國際開發(fā)中心（IDC）預測，到2004年，藍牙在美國將被嵌入到102萬臺設備內(nèi)，在全世界將被嵌入到449萬臺設備內(nèi)；到2006年內(nèi)，其市場規(guī)模將達到7億美元。一個全新的無線通信時代已經(jīng)開始。藍牙系統(tǒng)組成

藍牙技術在電信業(yè)、計算機業(yè)、家電業(yè)有著極其廣闊和誘人的應用前景，它也將對未來的無線移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務產(chǎn)生巨大的推動作用。藍牙技術會有突飛猛進的發(fā)展。但是，它仍然有大量的應用技術細節(jié)問題需要解決，仍然是一項發(fā)展中的技術。例如，為了防止語音和數(shù)據(jù)信息誤傳或被截收，用戶必須事先為自己應用的各種設備設定某個共同的頻率，即不同的用戶有不同的頻率，這樣才能保證