低功耗藍(lán)牙SOC的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、藍(lán)牙是一項(xiàng)傳輸距離短且傳輸帶寬窄的無線通信技術(shù)。藍(lán)牙無線通信技術(shù)協(xié)議規(guī)范由藍(lán)牙特別興趣小組負(fù)責(zé)研究和編制，從1999年開始藍(lán)牙特別興趣小組開始并發(fā)布傳統(tǒng)藍(lán)牙無線通信技術(shù)規(guī)范，經(jīng)過十年的發(fā)展，到2009年傳統(tǒng)藍(lán)牙無線通信技術(shù)規(guī)范已經(jīng)發(fā)展到3.0版本，形成了基本速率和增強(qiáng)型速率兩種模式。此后藍(lán)牙特別興趣小組開始研究低功耗藍(lán)牙技術(shù)，到2014年，該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到4.2版本。
　　本文針對(duì)低功耗藍(lán)牙 SOC的設(shè)計(jì)開展研究，首先深入地研究了

2、低功耗藍(lán)牙鏈路層的協(xié)議規(guī)范，將以文字描述的通信協(xié)議細(xì)節(jié)加以提取和總結(jié)，并以流程圖的形式整理出低功耗藍(lán)牙鏈路層通信的所有需求，根據(jù)這些特點(diǎn)合理地對(duì)鏈路層的軟硬件處理進(jìn)行劃分，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了鏈路層控制器的硬件加速引擎。另外，本文重點(diǎn)研究了低功耗藍(lán)牙 SOC芯片的系統(tǒng)架構(gòu)以及業(yè)界常用的幾種低功耗設(shè)計(jì)方法學(xué)，針對(duì)低功耗藍(lán)牙芯片的應(yīng)用特點(diǎn)，采用了兩種行之有效的低功耗設(shè)計(jì)方法，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)，電源供電結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)級(jí)電源管理方案以及不

3、同低功耗模式下軟硬件的操作流程。最后，為了實(shí)現(xiàn)芯片流片前的系統(tǒng)驗(yàn)證以及軟件協(xié)議棧開發(fā)，本文從幾種流行的軟件無線電平臺(tái)中選用了bladeRF平臺(tái)，在深入研究該平臺(tái)所提供的參考設(shè)計(jì)等資源后，對(duì)bladeRF原有的平臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)并將本設(shè)計(jì)成功集成在內(nèi)，打通了完整的射頻鏈路，與智能手機(jī)等低功耗藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行配對(duì)，并給出了實(shí)際的驗(yàn)證結(jié)果。
　　本文的研究意義在于，通過對(duì)低功耗藍(lán)牙核心技術(shù)的深入研究，完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低功耗藍(lán)牙 SOC芯片