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蓝牙技术

蓝牙链路管理器接口


蓝牙核心技术的链路管理器及主机接口协议

蓝牙(Bluetooth)是一种短距离无线通信技术,用于代替数字设备的计算机外设间的电缆连线以及实现数字设备间的无线组网。目前,蓝牙的初期产品已经问世,一些芯片厂商已经开始着手改进具有蓝牙功能的芯片。与此同时,一些颇具实力的软件公司或者推出自已的协议栈软件,或者与芯片厂商合作推出蓝牙技术实现的具体方案。

所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线通信技术,利用“蓝牙”技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与Internet2~间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。说得通俗一点,就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。

一、蓝牙核心技术链路管理器

链路管理器的功能是对本地或远端蓝牙设备的链路性能进行设置和管理。蓝牙设备的链路管理器接收到高层的控制信息后,不是向自身的基带部分发送控制信息,就是与另一端设备的链路管理器进行协商。这些控制信息封装在链路管理器协议数据单元(LMP—PDU)中。LMP-PDU由ALC分组的有效载荷携带,通过单时隙的DM1分组或DV分组传输。

蓝牙核心技术链路管理器协议:蓝牙设备可以根据接收信号强度指示判断链路的质量,从而请求对方调整发射功率。处于连接状态的设备可以调节自己的功率模式以节省功耗。蓝牙设备有三种节能模式:保持模式、呼吸模式与休眠模式。

二、蓝牙主机控制器接口数据分组

主机与主机控制器之间是通过HCI收发分组的方式进行信息交换的。主机控制器执行主机指令后产生结果信息,主机控制器通过相应的事件分组将此信息发给主机。HC1分组有三种类型:指令分组、事件分组和数据分组。

三、蓝牙主机控制器接口指令分组

主机控制器接口(HCI)的六种指令分组为链路控制指令、链路策略与模式指令、主机控制器与基带指令、信息指令、状态指令和测试指令。

(1)链路控制指令主机控制器在建立和保持蓝牙微微网和散射网时,通过链路控制指令来控制与其相连的蓝牙设备的连接。

(2)链路策略指令蓝牙主机控制器提供策略调整机制来支持多种链路模式,链路策略指令为主机控制器提供了如何管理微微网链路的方法。链路管理使用链路策略指令来建立和维护蓝牙微微网和散射网。这些策略指令既能改变链路管理器的状态,又能使蓝牙远程设备链路连接发生变化。

(3)主机控制器与基带指令主机控制器与基带指令提供了识另lJ和控制各种蓝牙硬件的能力,包括如何控制蓝牙设备、主机控制器、链路管理器及基带,主机可利用这些指令改变本地设备的状态。

(4)信息参数指令信息参数是蓝牙硬件制造商固化在蓝牙芯片中的有关蓝牙芯片、主机控制器、链路管理器、基带等信息,这些信息是只读的,主机不能修改。

(5)状态参数指令状态参数是有关主机管理器、链路管理器和基带当前状态的信息。主机不能修改这些参数(除复位为指定参数),但是主机控制器可以修改它们。测试指令用于测试蓝牙硬件的功能和设置测试条件。

四、蓝牙主机控制器接口错误代码

可以根据具体应用来决定在指令状态数据中或在发出指令相关事件中返回错误代码。在这些情况下,不能由于错误而执行该指令,因此推荐使用指令状态事件。采用该事件是因为指令状态事件不能使用于所有软件体系结构

主机控制器接VI(HCI)传输层是指蓝牙主机和蓝牙主机控制器之间相连的物理接口。目前,蓝牙HCI传输层的物理接口有通用串行总线、串行端口、通用异步收发器和个人计算机存储卡。蓝牙模块的USB固件由两种接口组成,接口0为固定设置,包含块传输端点和中断传输端点,接口1提供可扩展的同步带宽占用方式,共有4种设置,缺省接口为空,以使设备能够支持非同步带宽占用方式。端点O用于配置和控制USB设备。端点O还可以用于允许主机向主机控制器发送特定的HCI指令。数据完整性是异步无连接链路(ACL)数据的关键,所以ACL数据一般使用块传输端点。USB总线上面的BULK端点在每毫秒内应该能够传输多个64字节分组。中断端点能够保证HCI事件分组以可预测和及时的方式传输,HCI事件分组允许有一定的时延,中断传输会有1ms的传输延时。同步端点用于传输同步面向连接链路(Sco)数据分组来说,时延要求是至关重要的。同步端点的推荐最大分组的最小值为64字节,但是如果不要求支持3条16位编码的语音信道,32字节的最大分组尺寸也可以接受。

总结

“蓝牙”技术把各种便携式电脑与蜂窝移动电话用无线电链路连接起来,使计算机与通信更加密切结合起来,使人们能随时进行数据信息交换与传输。“蓝牙”技术被认为是无线数据通信最为重大的进展之一。

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