蓝牙无线耳机设计及VxWorks移植方法

　　程序编写函数主要包括以下7个。

　　(1)系统引导函数

VxWorks操作系统在一些板级系统初始化后自动执行tUsrRoot()函数，以完成初始化。

　　tUsrRoot()

　　…… //必要初始化程序

　　vInitializeLmp(); //LMP初始化完成

　　vInitializeL2cap(); //L2CAP初始化完成

　　vInitializeSdp(); //SDP初始化完成

　　vInitializeRf(); //RFCOMM初始化完成

　　vInitializeHA(); //HeadsetApplication初始化完成

　　exit(); //退出

　　(2)系统初始化函数(以L2CAP为例)

　　typedet

　　{MSG_IDSdpToL2cap;

　　MSG_ID L2capToSdp;

　　MSG_ID RfToL2cap;

　　MSG_ID L2capToRf;

　　MSG_lD HAToSdp;

　　MSG_ID SdpToHA;

　　MSG_ID HAToRf;

　　MSG_ID RfToHA;

　　}MSG_QUEUE_ID//定义消息队列1D结构体类型

　　MSG_QUEUE_ID MsgQueueld; //定义全局消息队列ID结构体，用于存放每个消息队列的ID

　　vInitlalizeL2caD();//L2CAP初始化，包括初始化全局变量、创建定时器、创建消息

　　//队列、创建并启动任务

　　(3)LMP软件设计

　　基带程序运行在蓝牙芯片的信号处理单元中，而LMP程序运行在蓝牙芯片的微处理器中，它们通过邮箱来交换信息。只要任何一方向邮箱发送了信息，邮箱就会产生中断信号，另外一方可以在中断服务程序中进行信息读取和处理。其处理函数为;

　　vLmpDealFromBB()

　　//处理来自BaseBand层的消息以建立连接，对来自BaseBand层

　　//的操作码

　　决定接受与否，并进行鉴权、加密、处理或断开等操作

　　(4)L2CAP软件的设计

　　tL2capDealMsgFromSdp()

　　//处理来自SDP层的消息SdpToL2eap，生成L2CAP数据包，把数据传BaseBand层

　　tL2capDealMsgFromRf()

　　//处理来自RFCOMM层的消息RfToL2cap，生成L2CAP数据包，把数据传BaseBand层

　　vL2capDealMsgFromBB()

　　//处理来自BaseBand层的消息，在处理器邮箱中断程序被调用

　　(5)SDP软件的设计

　　tSdpDealMsgFromL2cap()

　　//处理来自L2CAP的消息L2capToSdp，并上报搜索到的服务的属性

　　tSdpDealMsgFromHA()

　　//处理来自HeadsetApplieation的消息HAToSdp，对上报信息进行应答

　　(6)RFOOMM软件的设计

　　tRfDealMsgFromHA()

　　//处理来自HeadsetApplication的消息HAToRf，生成RFCOMM数据包，传送给L2CAP

　　tRfDealMsgFromL2cap()

　　//处理来自L2CAP的消息L2capToRf，对不同的帧进行处理

　　(7)HeadsetApplication软件的设计

　　tHADealMsgFronaSdp()

　　//处理来自SDP的消息SdpToHA，判断是否正常并处理

　　tHADeaIMsgFromRf()

　　//处理来自RFCMM的消息RfToHA，对AT命令及其应答作出处理

　　5 语音传输建立过程

蓝牙耳机系统工作时总是蓝牙语音网关(AG)和蓝牙耳机(HS)成对出现的。其通信所用到的协议栈及实体如图4所示。

　　蓝牙设备连结的建立遵循底层到高层的原则，即搜索蓝牙设备、建立链路、服务搜索、建立信道、建立连接和数据传输。

　　以下是音频连接建立的全过程。(以AG主动发起连接请求为例。)

　　①AG首先发起查询，通过查询AG获得HS的蓝牙地址。

　　②AG在应用层的驱动下向查询到的HS发起一个page进程。当接收到HS返回的应答信号时，AG与HS之间的ACL链接已经成功建立。

　　③一旦ACL链接建立，即可以被用来传送振铃信号。振铃信号的发送是通过AT命令RING来完成的。

　　④ACL链接好后，接着建立L2CAP链路。AG首先在信令信道上发送一个链接请求信令L2CAP_req，要求建立信道标号为0x0040的L2CAP。当HS返回链接响应信号时，表明0x0040信道已经建立好。然后对此信道进行配置，配置完信道后，就可以利用此CID(信道标识符)为0x0040的L2CAP信道进行SDP查询。

　　⑤AG在L2CAP信道上发送一个SDP查询包。SDP查询包将查询SDP服务器端HS是否具有所需要的服务。若查询成功，在ACL链路上，AG再建立一条标号为0x0041的l.2CAP链路，用来传输RFCOMM数据;同时，断开用作SDP查询的标号为0x0040的L2CAP链路。

　　⑥当CID为0x004l的L2CAP信道建立好之后，首先建立控制信道DICIO，AG在信道上发送一个SABM帧，即要求建立RFCOMM层上的Channel O。如果响应方HS希望建立链接，返回一个VA帧，表明已经建立好了Channel 0这条RFCOMM信道。此信道为控制信道,用来传送携带控制信息和命令的UIM帧。如果响应方HS不希望建立链接，返回一个DM帧。其次建立数据信道，先是对数据传送信道的参数进行协商，协商命令PN参数包括对将要建立的信道Channel 1的优先级，最大帧长等，当双方协商好后建立传输数据的信道Channell。

　　⑦通过RFooMM信道传输HS控制层的AT命令，即在RFCOMM数据传送信道Channe1上利用UIH帧传送AT+CKPD命令。当接收到对方的响应后，就可以开始建立SCO链接。

　　⑧HCI(主机控制接口)发一个WRITE_VOICE_SETTING命令，对音频状态进行一些设置。当接收到AG的建立SC0链接

　　的请求时，若HS允许，发送一个接收的HCI命令，在命令完成之后，传输音频信号的SC0链路就建立好了，此时就可以进行语音通信。

　　结语

　　本文给出了蓝牙及蓝牙耳机系统的基本概念及其在软硬件方面的具体实现。蓝牙耳机使用户摆脱线缆的束缚，能够在较大的自由空间内通话。由于采用专用的声音编解码芯片和标准音频取样率44.1 kHz，并经过先进的信号处理技术，能够使声音效果接近CD音质，这样也使蓝牙耳机真正取代有线耳机成为可能。