基于嵌入式處理器的家庭藍牙網關的實現
藍牙網關控制模塊是家庭藍牙網關的核心部分,采用了Motorola嵌入式處理器MCF5272,具有較好的處理能力的同時也支持藍牙上層協議棧、終端的接入控制、話路交換等功能。本設計方案對MCF5272的RAM和ROM進行了擴充,外擴了16M字節的SDRAM(2×HY641620HG)和4M字節的FLASH ROM(2×AM29LV1600B)。這樣,MCF5272執行存儲在閃存FLASH里的程序,并將一些臨時數據存放在同步數據隨機存取器SDRAM里,用戶可以通過鍵盤和液晶顯示等與MCF5272進行簡單的交互,完成一些諸如日期、時間等簡單參數的設置。

MCF5272的UART1可以直接和支持藍牙技術的USB、RS232、PC卡等連接,實現上層與底層的藍牙協議通信。通過串口直接與射頻收發模塊相連,通過MCF5272的I/O引腳和外部中斷線可以連接電話線路接口和以太網接口。除此以外,藍牙網關控制模塊還包括時鐘電路、復位電路以及電源供應幾監控電路等。
2、射頻收發模塊
射頻收發模塊由藍牙收發器和天線組成,功能就是為網關和終端提供無線通道。各種控制信號、數據信號都通過串口和MCF5272進行傳遞。該模塊以射頻單元控制器芯片為核心,由濾波器、功放、低噪放、收發切換開關和一些外圍電路組成。為了使藍牙的傳輸距離在空曠地帶能達到100m左右,可以考慮在射頻控制器之前加一級射頻放大電路,由控制器芯片的內置微處理器對其內存單元和RAM實施有效管理,調用底層藍牙協議棧。即通過USB藍牙設備、RS232藍牙設備、PC卡藍牙設備與家庭網絡中的信息家電終端連接。
3、外網接口模塊
外網接口模塊包括電話線路接口和以太網接口。
電話線路接口用于從發送和接收器發送話音信號、放大發送的DTMF信號。一方面來自RJ11的振鈴及雙音多頻等信號,送到DTMF接收器;另一方面放大來自DTMF發送器的DTMF信號及來自PCM解碼器的話音信號,送到RJ11上。DTMF收發器完成DTMF信號的檢測和產生,發送到網絡以供MCF5272響應。
以太網接口與電話線路接口一起為MCF5272提供了外部通道,其中網絡變壓器起到了隔離RJ45與電路板的作用,以避免相互干擾。以太網收發器則起著透明傳輸的作用,一方面將網線上的差分串行信號變成MCF5272可以方便讀取的并行數據,另一方面將MCF5272的并行數據變成差分信號送到網線上。
結束語
基于上述藍牙網關控制模塊、射頻收發模塊、外網接口模塊,以Motorola嵌入式處理器MCF5272為核心的家庭藍牙網關得以實現。三個模塊的硬件成本低,且整個系統設計開發周期較短,發射功率較低,充分利用現有網絡資源具有向上兼容性及可擴展性,成為由信息家電構成的家庭網絡與PSTN網、Internet網連接的關鍵。這種家庭藍牙網關必將成為藍牙技術在家庭網絡中應用的主流。
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