物联网技术与应用 第3版 课件 第6章 蓝牙技术.ppt

下面以CC2640 SoC系统为例详细介绍。 CC2640器件是一款无线微控制器 (MCU)，主要适用于 Bluetooth? 低功耗 应用。它属于SimpleLink? CC26xx系列中的经济高效型超低功耗2.4GHz RF 器件，具有极低的有源RF和MCU电流以及低功耗模式流耗，可确保卓越的电池使用寿命，适合小型纽扣电池供电以及在能源采集型应用中使用。 低功耗 CC2640器件含有一个32位ARM? Cortex?-M3内核（与主处理器工作频率同为48MHz），并且具有丰富的外设功能集，其中包括一个独特的超低功耗传感器控制器。此传感器控制器非常适合连接外部传感器，还适合用于在系统其余部分处于睡眠模式的情况下自主收集模拟和数字数据。其功能如图6.8所示。 图6.8 CC2640的功能框图 CC2640 SoC的基本特性主要有： 微控制器 超低功耗传感器控制器 高效代码尺寸架构，只读存储器 (ROM) 中装载驱动程序、Bluetooth 低功耗控制器、 和引导加载程序 封装符合 RoHS 标准 外设 外部系统 低功耗 射频 (RF) 部分 产品型号 封装 封装尺寸（标称值） CC2640F128RGZ VQFN (48) 7.00mm x 7.00mm CC2640F128RHB VQFN (32) 5.00mm x 5.00mm CC2640F128RSM VQFN (32) 4.00mm x 4.00mm CC2640芯片有三种不同的尺寸，如表6.9所示。 表6.9 CC2640的规格 以片上系统CC2640F128RGZ为例，其引脚示意图如图6.10所示，其中芯片各个引脚的功能描述参见表6.11。 图6.10 CC2640引脚示意图 表6.11 片上系统CC2640F128RGZ的引脚功能说明 6.4 本章小结 本章主要介绍了蓝牙技术的概念和特点，并在其发展历程的基础上，重点介绍其体系结构，涉及控制器、主机和应用程序三个部分。最后介绍了蓝牙片上系统的部分产品，并以CC2640片上系统为例，介绍了其基本特性、芯片引脚说明。 习题 1. 蓝牙的特点有哪些？ 2. 蓝牙体系结构包括那几部分？各个部分又是如何定义的？ 3. CC2640芯片所携带的独特超低功耗传感器控制器的作用是什么？ 物联网 武奇生 第六章 蓝牙技术 本章内容： 6.1 蓝牙技术概述 6.2 蓝牙技术体系结构 6.3 蓝牙片上系统（SoC） 6.4 本章小结 6.1蓝牙技术概述 蓝牙（Bluetooth）是一种短距离无线通信的技术规范 。工作频段为全球统一开放的2.4GHz工业、科学和医学频段。 蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据通道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。 根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备（Master）与从设备（Slave）。主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备，而连接响应方则为从设备。 6.1.1蓝牙的基本概念和特点 图6-1、6-2 蓝牙微微网结构（左）和散射网结构（右） 1）全球范围适用：蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.4GHz～2.4835GHz，使用该频段无须向各国的无线电资源管理部门申请许可证。 2）同时传输语音和数据：蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据通道、三路语音信道以及一部数据与同步语音同时传输的信道。 3）可以建立临时性的对等连接（Ad-Hoc Connection）：根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备（Master）与从设备（Slave）。 4）具有很好的抗干扰能力：蓝牙设备在某个频点发送数据之后，在跳到另一个频点发送，而频点的排列顺序则是伪随机的，每秒钟频率改变1600次，每个频率持续625μs。 5）蓝牙模块体积很小，可以方便地继承到各种设备中。 低功耗：蓝牙设备在通信连接状态下，有四种工作模式，即激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。 蓝牙具有开放的接口标准。 蓝牙产品的成本低 。 6.1.2 蓝牙技术的发展 截止2014年，蓝牙共有八个版本: V1.1、V1.2、V2.0、V2.1、V3.0、V4.0、V4.1 、V4.2 、V5.0 、V5.1 和V5.2 以通讯距离来区分的话，可分为 Class A和Class B两类。 Class A是用在大功率/远距离的蓝牙产品上，成本高和耗电量大，通讯距离大约在 80~100m 距离之间。 Class B是目前最流行的制式，通讯距离大约在 8~30m 之间，多用于个人通讯产品上，耗电量和体积均较小，方便携带。 蓝牙V1.1的传输速率约在748~810kb/s，且容易受到同频