能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統的製作方法

2023-09-23 09:08:35

專利名稱：能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種藍牙通信系統。
背景技術：
隨著無線通信技術的發展，藍牙以其成本低廉、組網靈活等優點成為研究的熱點。 採用藍牙技術可取代短距離的電纜，實現短距離無線通信。這種有效、廉價的無線連接技 術可以方便地將計算機及外設連接起來，在它可達到的範圍內使各種設備實現信息無線傳輸。藍牙作為一種應用越來越廣的無線通信設備，其在測試等方面的應用也逐漸重 要。現有的藍牙設備只能進行一對一的通信，藍牙模塊只能夠識別自身的設備信息，無法識 別多個目標藍牙模塊所在設備的信息，這導致了系統中如果存在多個藍牙設備時，兩個藍 牙設備間無法進行正常的數據傳輸。

發明內容
本發明的目的是為解決現有的帶藍牙模塊的上位機無法識別多個目標藍牙功能 設備的問題，提供了能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統。本發明是通過下述方案予以實現的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統， 它由上位機藍牙模塊和N個藍牙通信處理板組成，每個所述的藍牙通信處理板包括下位機 藍牙模塊和FPGA，所述的FPGA包括藍牙接收解碼模塊、設備接口模塊和藍牙發送編碼模 塊，
上位機藍牙模塊的數據輸入端及數據輸出端分別與上位機的數據輸出端及數據輸入 端相連，上位機藍牙模塊分別與N個下位機藍牙模塊組成無線網絡，每個藍牙通信處理板 上的下位機藍牙模塊的藍牙數據輸出端與藍牙接收解碼模塊的藍牙數據輸入端相連，藍牙 接收解碼模塊的解碼數據輸出端與設備接口模塊的解碼數據輸入端相連，設備接口模塊的 設備數據輸出端及設備數據輸入端分別與目標藍牙功能設備的設備數據輸入端及設備數 據輸出端相連，設備接口模塊的設備接口數據輸出端與藍牙發送編碼模塊的設備接口數據 輸入端相連，藍牙發送編碼模塊的編碼數據輸出端與下位機藍牙模塊的編碼數據輸入端相 連，
所述的目標藍牙功能設備的設備代碼存儲在FPGA的設備代碼寄存器中， N個藍牙通信處理板分別與N個目標藍牙功能設備構成N個下位機，其中，N為大於1 且小於256的整數。上位機識別目標藍牙功能設備的過程為
上位機藍牙模塊分別與N個下位機藍牙模塊組成無線網絡，上位機通過上位機藍牙模塊發送代碼查詢指令，每一個下位機藍牙模塊接收到代碼查詢指令後，處於同一藍牙通信 處理板上的藍牙接收解碼模塊對所述的代碼查詢指令進行解碼，並返回所述的FPGA的設 備代碼寄存器中存儲的目標藍牙功能設備的設備代碼信息，所述的設備代碼信息經過藍牙發送編碼模塊編碼後，通過下位機藍牙模塊發送代碼查詢返回指令，上位機通過上位機藍 牙模塊接收代碼查詢返回指令；
上位機從接收到的N個代碼查詢返回指令中選擇系統需要的M個目標藍牙功能設備， 分別建立M個連接句柄，其中，M為大於1且小於8的整數。本發明中所述的代碼查詢指令的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信息和寄存器 代碼組成，其中，所述的讀/寫狀態信息為讀狀態；所述的寄存器代碼是指FPGA的設備代碼 寄存器的代碼。本發明中所述的代碼查詢返回指令的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信息、寄 存器代碼和設備代碼信息組成，其中，讀/寫狀態信息定義為讀狀態；所述的寄存器代碼是 指FPGA的設備代碼寄存器的代碼；所述的設備代碼信息是指目標藍牙功能設備的代碼信 息，預設為1到N，分別代表不同的目標藍牙功能設備。本發明中所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統結構設計簡單，能夠完 成上位機對多個目標藍牙功能設備間正常的識別，滿足不同設備間可靠的通信要求。


圖1是具體實施方式
一中所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統的結 構示意圖；圖2是具體實施方式
六的結構示意圖；圖3是具體實施方式
七的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結合圖1具體說明本實施方式。能識別目標藍牙功能設備 的藍牙通信系統，它由上位機藍牙模塊1和N個藍牙通信處理板2組成，每個所述的藍牙通 信處理板2包括下位機藍牙模塊2-1和FPGA2-2，所述的FPGA2-2包括藍牙接收解碼模塊 2-2-1、設備接口模塊2-2-3和藍牙發送編碼模塊2-2-5，
上位機藍牙模塊1的數據輸入端及數據輸出端分別與上位機的數據輸出端及數據輸 入端相連，上位機藍牙模塊1分別與N個下位機藍牙模塊2-1組成無線網絡，每個藍牙通 信處理板2上的下位機藍牙模塊2-1的藍牙數據輸出端與藍牙接收解碼模塊2-2-1的藍 牙數據輸入端相連，藍牙接收解碼模塊2-2-1的解碼數據輸出端與設備接口模塊2-2-3的 解碼數據輸入端相連，設備接口模塊2-2-3的設備數據輸出端及設備數據輸入端分別與目 標藍牙功能設備的設備數據輸入端及設備數據輸出端相連，設備接口模塊2-2-3的設備接 口數據輸出端與藍牙發送編碼模塊2-2-5的設備接口數據輸入端相連，藍牙發送編碼模塊 2-2-5的編碼數據輸出端與下位機藍牙模塊2-1的編碼數據輸入端相連，
所述的目標藍牙功能設備的設備代碼存儲在FPGA2-2的設備代碼寄存器中， N個藍牙通信處理板2分別與N個目標藍牙功能設備構成N個下位機，其中，N為大於 1且小於256的整數。現有技術的代碼信息中，採用下位機藍牙模塊2-1的句柄來標示此藍牙模塊，不 能就此區分出不同的目標藍牙功能設備，無法進行有效的傳輸數據。本實施方式中採用目 標藍牙功能設備的數據信息來區分不同的目標藍牙功能設備。上位機識別目標藍牙功能設備的過程為
上位機藍牙模塊1分別與N個下位機藍牙模塊2-1組成無線網絡，上位機通過上位機藍牙模塊1發送代碼查詢指令，每一個下位機藍牙模塊2-1接收到代碼查詢指令後，處於同 一藍牙通信處理板2上的藍牙接收解碼模塊2-2-1對所述的代碼查詢指令進行解碼，並返 回所述的FPGA2-2的設備代碼寄存器中存儲的目標藍牙功能設備的設備代碼信息，所述的 設備代碼信息經過藍牙發送編碼模塊2-2-5編碼後，通過下位機藍牙模塊2-1發送代碼查 詢返回指令，上位機通過上位機藍牙模塊1接收代碼查詢返回指令；
上位機從接收到的N個代碼查詢返回指令中選擇系統需要的M個目標藍牙功能設備， 分別建立M個連接句柄，其中，M為大於1且小於8的整數。本實施方式中所述的代碼查詢指令的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信息和寄 存器代碼組成，其中，所述的讀/寫狀態信息為讀狀態；所述的寄存器代碼是指FPGA2-2的 設備代碼寄存器的代碼。本實施方式中所述的代碼查詢返回指令的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信 息、寄存器代碼和設備代碼信息組成，其中，讀/寫狀態信息定義為讀狀態；所述的寄存器 代碼是指FPGA2-2的設備代碼寄存器的代碼；所述的設備代碼信息是指目標藍牙功能設備 的代碼信息，預設為1到N，分別代表不同的目標藍牙功能設備。本實施方式所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統結構設計簡單，能夠 完成上位機對多個目標藍牙功能設備間正常的識別，滿足不同設備間可靠的通信要求。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一所述的能識別目標藍牙功能設備 的藍牙通信系統的區別在於，所述的上位機藍牙模塊1採用CSR公司生產的帶USB接口的 CSRBOO1模塊實現。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一所述的能識別目標藍牙功能設備 的藍牙通信系統的區別在於，所述的下位機藍牙模塊2-1採用金甌公司生產的BTM0304C1H 百米藍牙模塊實現。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一所述的能識別目標藍牙功能設備 的藍牙通信系統的區別在於，所述的FPGA2-2選用Cyclone系列EP1C6T144I7實現。本實施方式中採用可編程邏輯器件FPGA2-2實現下位機對接收到的藍牙數據包 的編碼預算和解碼運算，具有運算速度快、系統運行穩定的特定。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一所述的能識別目標藍牙功能設備 的藍牙通信系統的區別在於，所述的目標藍牙功能設備是A/D轉換模塊、RS422通訊模塊、 1553B監測模塊、狀態監測模塊或開關控制模塊。本實施方式中每個目標藍牙功能設備都可以獨立工作，系統組建靈活，上位機對 各個目標藍牙功能設備起協調控制作用，上位機可以根據完成任務的需要，選擇需要的目 標藍牙功能設備，並能夠接收功能功能設備執行命令後反饋的狀態結果。
具體實施方式
六下面結合圖2具體說明本實施方式。本實施方式與具體實施方 式一所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統的區別在於，所述的FPGA2-2還包括 第一信息處理模塊2-2-2和第二信息處理模塊2-2-4，藍牙接收解碼模塊2-2-1的解碼數據 輸出端與第一信息處理模塊2-2-2的解碼數據輸入端相連，第一信息處理模塊2-2-2的第 一信息處理數據輸出端與設備接口模塊2-2-3的第一信息處理數據輸入端相連，設備接口 模塊2-2-3的設備接口數據輸出端與第二信息處理模塊2-2-4的設備接口數據輸出端輸入 端相連，第二信息處理模塊2-2-4的第二信息處理數據輸出端與藍牙發送編碼模塊2-2-5的第二信息處理數據輸入端相連。上位機藍牙模塊1與下位機藍牙模塊2-1之間進行雙向短距離無線數據傳輸。上位機向目標藍牙功能設備發送數據的過程為
上位機藍牙模塊1分別與N個下位機藍牙模塊2-1組成無線網絡，上位機通過上位機藍牙模塊1發送藍牙數據包，每一個下位機藍牙模塊2-1接收到藍牙數據包後，處於同一藍 牙通信處理板2上的藍牙接收解碼模塊2-2-1對所述的藍牙數據包進行解碼獲得有效的數 據信息，第一信息處理模塊2-2-2將解碼後的有效數據信息進行數據信息處理，並將處理 後的數據通過設備接口模塊2-2-3發送到目標藍牙功能設備； 目標藍牙功能設備向上位機發送數據的過程為
目標藍牙功能設備輸出的設備數據通過設備接口模塊2-2-3接收，第二信息處理模塊 2-2-4對所述的設備數據進行信息處理，處理後的設備數據及FPGA2-2的設備代碼寄存器 中存儲的目標藍牙功能設備的設備代碼信息，在藍牙發送編碼模塊2-2-5中編碼後，通過 下位機藍牙模塊2-1發送返回藍牙數據包，上位機通過上位機藍牙模塊1接收返回藍牙數 據包。本實施方式中所述的發送數據包的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信息、寄存 器代碼和通信數據組成，其中，所述的讀/寫狀態信息為讀狀態；所述的寄存器代碼是指 FPGA2-2的設備代碼寄存器的代碼；所述的通信數據是指上位機發送給目標藍牙功能設備 的有效的信息。本實施方式中所述的返回藍牙數據包的結構由藍牙數據包頭、讀/寫狀態信息、 寄存器代碼、設備代碼信息和返回通信數據組成，其中，讀/寫狀態信息定義為讀狀態；所 述的寄存器代碼是指FPGA2-2的設備代碼寄存器的代碼；所述的設備代碼信息是指目標藍 牙功能設備的代碼信息，預設為1到N，分別代表不同的目標藍牙功能設備；所述的返回通 信數據是指目標藍牙功能設備發送給上位機的有效的信息。
具體實施方式
七下面結合圖3具體說明本實施方式。本實施方式與具體實施方 式六所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統的區別在於，它還包括SRAM存儲器 2-3，SRAM存儲器2-3的數據輸入輸出端與FPGA2-2的數據輸入輸出端相連。目標藍牙功能設備是A/D轉換模塊時，由於採集速率每秒鐘可達幾十兆字節，數 據採集速度快，為實現上位機藍牙模塊1和藍牙通信處理板2間的實時通信，本實施方式中 還包括SRAM存儲器2-3，進行緩存數據。
權利要求
能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵是它由上位機藍牙模塊(1)和N個藍牙通信處理板(2)組成，每個所述的藍牙通信處理板(2)包括下位機藍牙模塊(2-1)和FPGA(2-2)，所述的FPGA(2-2)包括藍牙接收解碼模塊(2-2-1)、設備接口模塊(2-2-3)和藍牙發送編碼模塊(2-2-5)，上位機藍牙模塊(1)的數據輸入端及數據輸出端分別與上位機的數據輸出端及數據輸入端相連，上位機藍牙模塊(1)分別與N個下位機藍牙模塊(2-1)組成無線網絡，每個藍牙通信處理板(2)上的下位機藍牙模塊(2-1)的藍牙數據輸出端與藍牙接收解碼模塊(2-2-1)的藍牙數據輸入端相連，藍牙接收解碼模塊(2-2-1)的解碼數據輸出端與設備接口模塊(2-2-3)的解碼數據輸入端相連，設備接口模塊(2-2-3)的設備數據輸出端及設備數據輸入端分別與目標藍牙功能設備的設備數據輸入端及設備數據輸出端相連，設備接口模塊(2-2-3)的設備接口數據輸出端與藍牙發送編碼模塊(2-2-5)的設備接口數據輸入端相連，藍牙發送編碼模塊(2-2-5)的編碼數據輸出端與下位機藍牙模塊(2-1)的編碼數據輸入端相連，所述的目標藍牙功能設備的設備代碼信息存儲在FPGA(2-2)的設備代碼寄存器中，N個藍牙通信處理板(2)分別與N個目標藍牙功能設備構成N個下位機，其中，N為大於1且小於256的整數。
2.根據權利要求1所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於所 述的上位機藍牙模塊(1)採用CSR公司生產的帶USB接口的CSRB001模塊實現。
3.根據權利要求1所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於所 述的下位機藍牙模塊(2-1)採用金甌公司生產的BTM0304C1H百米藍牙模塊實現。
4.根據權利要求1所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於所 述的 FPGA (2-2)選用 Cyclone 系列 EP1C6T144I7 實現。
5.根據權利要求1所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於所 述的目標藍牙功能設備是A/D轉換模塊、RS422通訊模塊、1553B監測模塊、狀態監測模塊或 開關控制模塊。
6.根據權利要求1所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於所 述的FPGA (2-2)還包括第一信息處理模塊(2-2-2)和第二信息處理模塊(2_2_4)，藍牙接 收解碼模塊(2-2-1)的解碼數據輸出端與第一信息處理模塊(2-2-2)的解碼數據輸入端相 連，第一信息處理模塊(2-2-2)的第一信息處理數據輸出端與設備接口模塊(2-2-3)的第 一信息處理數據輸入端相連，設備接口模塊(2-2-3)的設備接口數據輸出端與第二信息處 理模塊(2-2-4)的設備接口數據輸出端輸入端相連，第二信息處理模塊(2-2-4)的第二信 息處理數據輸出端與藍牙發送編碼模塊(2-2-5)的第二信息處理數據輸入端相連。
7.根據權利要求6所述的能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，其特徵在於它 還包括SRAM存儲器(2-3)，SRAM存儲器(2-3)的數據輸入輸出端與FPGA (2_2)的數據輸 入輸出端相連。
全文摘要
能識別目標藍牙功能設備的藍牙通信系統，涉及一種藍牙通信系統，解決現有的帶藍牙模塊的上位機無法識別多個目標藍牙功能設備的問題。它由上位機藍牙模塊和N個藍牙通信處理板組成，每個藍牙通信處理板包括下位機藍牙模塊和FPGA，所述的FPGA包括藍牙接收解碼模塊、設備接口模塊和藍牙發送編碼模塊，上位機藍牙模塊與N個下位機藍牙模塊建立無線連接，下位機藍牙模塊的藍牙數據輸出端及輸入端分別與FPGA的藍牙數據輸入端及輸出端相連，FPGA的設備數據輸出端及輸入端分別與目標藍牙功能設備的設備數據輸入端及輸出端相連，所述的目標藍牙功能設備的設備代碼存儲在FPGA的設備代碼寄存器中。本發明實現了多個藍牙設備間正常的數據傳輸，用於藍牙通信測試。
文檔編號H04B5/00GK101834638SQ20101018596
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者付平, 鳳雷, 劉冰, 姚偉, 杜倩倩, 王海威 申請人:哈爾濱工業大學