CN112702701A - 一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置，装置包括：数字系统和模拟系统，数字系统用于将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，模拟系统用于实现调制后的GFSK信号的发送；在调制解调器和模拟系统接口处增设记录和复现用的调制信号录放装置。本发明通过增设调制信号录放装置，降低了广播过程中，频繁的启动CPU的过程，可以极大地降低系统功耗。

Description

一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置
技术领域
本发明属于低功耗蓝牙芯片设计技术领域，更具体的说是涉及一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置。
背景技术
随着低功耗蓝牙技术的发展，低功耗蓝牙的应用场景越来越丰富。如何在物联网领域实现超低成本、超低功耗的蓝牙芯片，成为本领域亟待解决的技术问题。
常规的低功耗蓝牙芯片的广播通路，需要经过数据包组合、GFSK调制、DA转换和射频发送多个阶段才能实现，如图1所示。其中，数据包组合阶段包括协议组合，负载填充，CRC校验生成等阶段，而GFSK调制实现数字信号到模拟信号的转换。数据包组合和GFSK调制会占用大量的运算资源和存储资源，均是计算密集型的任务，是整体功耗目标的实现的瓶颈所在。常规的实现或者通过复杂的硬件电路组合实现，或者通过灵活的软件加速实现，两者均无法满足低复杂度、低成本、低功耗的要求。
低功耗蓝牙协议中，广播包往往需要在几个三个通道中反复进行发送，这些数据包通常是重复出现的。在现有的低功耗蓝牙芯片实现中，会重复的进行"PDU组包→CRC计算→调制→DA转换→射频发送"这个过程，如图2所示。即使组包A、B，C反复进行发送，系统也在不停地执行组包，CRC计算和调制任务，这些任务会耗费大量的CPU算力和逻辑，从而导致较大的功耗开销。
因此，如何提供一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置，通过增设调制信号录放装置，降低了广播过程中，频繁的启动CPU的过程，可以极大地降低系统功耗。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种蓝牙芯片的广播通道实现装置，包括：数字系统和模拟系统，所述数字系统用于将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，所述模拟系统用于实现调制后的GFSK信号的发送；在所述调制解调器和所述模拟系统接口处增设记录和复现用的调制信号录放装置。
优选的，所述广播数据包组装包括PDU组装和CRC生成。
一种蓝牙芯片的广播通道实现方法，数字系统将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，将广播数据通路中重复出现的广播数据包的GFSK调制信号进行记录，模拟系统将调制后的GFSK信号定时发送。
优选的，在发送广播数据包过程中，除了首次发包过程，需要进行PDU组装和CRC生成和调制运算，后续的重复包发送，均通过通道号索引得到，并直接发送对应的重复出现的广播数据包。
优选的，在数据负载比较固定的单广播功能实现中，直接预先计算好整个数据包的GFSK调制信号，存储在非易失性存储中，直接通过包检索逻辑查找包，并通过GFSK复现装置发送包。
本发明的有益效果在于：
本发明增加少量的调制信号录放装置，记录广播包的GFSK调制信号，避免系统反复对同样的数据包进行组包和调制运算，节约了系统算力和整体功耗；通过调制信号录放装置，降低了广播过程中，频繁的启动CPU过程，可以极大地降低系统功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为现有的低功耗蓝牙芯片的广播通路装置的结构示意图。
图2附图为现有的低功耗蓝牙芯片的广播通路实现方法的流程图。
图3附图为本发明蓝牙芯片的广播通道实现装置的结构示意图。
图4附图为本发明蓝牙芯片的广播通道实现方法的流程图。
图5附图为蓝牙芯片的单广播通道实现装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提出一种低功耗蓝牙芯片的广播通道实现方法及装置，通过合理分析低功耗蓝牙广播通路的发送特性，设计合理的发送方法，从而提出高能效比的硬件实现方法。在数字系统部分增设记录和复现用的调制信号录放装置。该装置通过简易的硬件记录蓝牙发送的广播通道数据包，并配合模拟系统实现广播通道数据的重复发送。
首先介绍蓝牙5.0的UnCoded PHY传统的编码规则。在蓝牙5.0规范中，定义了Uncoded PHY的编码规则，一个低功耗蓝牙数据包由以下四个主要部分组成：Preamble，Access Address，PDU和CRC。对于广播包而言，Preamble和Access Address都是固定的。包间的差异主要体现在PDU上，CRC也是和PDU直接相关的。
数字系统来实现低功耗蓝牙广播数据包的组装和GFSK调制，模拟系统实现调制后的GFSK信号的发送。在该蓝牙发送系统中，模拟部分的实现往往结构差异不大，但是对于系统收发指标至关重要。而数字部分的广播数据包组装实现通常是包含CPU的软基带加速方案，GFSK调制(MODEM)往往使用固定逻辑实现。如果需要简化该广播通道的发送，而且不影响发送性能指标，则模拟系统的变化不会太大。通过合理的构建数字系统部分逻辑，简化数字部分的发送流程，是优化低功耗蓝牙芯片的广播通道实现的主要方法。
请参阅附图3，本发明提供了一种蓝牙芯片的广播通道实现装置，包括：数字系统和模拟系统，数字系统用于将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，模拟系统用于实现调制后的GFSK信号的发送；在调制解调器和模拟系统接口处增设记录和复现用的调制信号录放装置。
本实施例中，广播数据包组装包括PDU组装和CRC生成。
参阅附图4，本发明还提供了一种蓝牙芯片的广播通道实现方法，数字系统将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，将广播数据通路中重复出现的广播数据包的GFSK调制信号进行记录，模拟系统将调制后的GFSK信号定时发送。
本实施例中，在发送广播数据包过程中，除了首次发包过程，需要进行PDU组装和CRC生成和调制运算，后续的重复包发送，均通过通道号索引得到，并直接发送对应的重复出现的广播数据包。该查表和复现过程，通过简单的存储控制即可实现，运算量极少。按照该方法优化的广播通道发送过程中，后续广播数据包的发送无需CPU和调制解调器的参与，极大的节约了系统的资源，降低了功耗。
本发明中，在数据负载比较固定的单广播功能实现中(例如某些Beacon设备)，直接预先计算好整个数据包的GFSK调制信号，存储在非易失性存储(如Flash)中，直接通过包检索逻辑查找包，并通过GFSK包复现装置发送包，实现超低成本的低功耗蓝牙方案，该蓝牙芯片的单广播通道实现装置的的结构如图5所示。使用该方法实现的设备的复杂度和成本可大幅降低；使用简单的ASIC电路，配合射频实现单广播的数据功能。这种实现方法降低了整体的硬件复杂度、成本与功耗，扩展了应用领域。
本发明增加少量的调制信号录放装置，记录广播包的GFSK调制信号，避免系统反复对同样的数据包进行组包和调制运算，节约了系统算力和整体功耗；通过调制信号录放装置，降低了广播过程中，频繁的启动CPU过程，可以极大地降低系统功耗。本发明可以简化普遍存在的广播数据通道的发送过程，实现广播过程中的超低功耗，这种实现方法可以降低广播过程对CPU的依赖，降低广播过程的CPU工作时间与系统功耗，确保系统实现最佳能效比；本发明提出的蓝牙芯片的单广播通道实现装置，通过设置包检索逻辑和GFSK包复现装置，用少量逻辑资源实现最小化的蓝牙发送装置，极大的降低了成本和功耗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种蓝牙芯片的广播通道实现装置，其特征在于，包括：数字系统和模拟系统，所述数字系统用于将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，所述模拟系统用于实现调制后的GFSK信号的发送；在所述调制解调器和所述模拟系统接口处增设记录和复现用的调制信号录放装置。
2.根据权利要求1所述的一种蓝牙芯片的广播通道实现装置，其特征在于，所述广播数据包组装包括PDU组装和CRC生成。
3.一种蓝牙芯片的广播通道实现方法，其特征在于，数字系统将广播数据包组装后发送至调制解调器实现GFSK调制，将广播数据通路中重复出现的广播数据包的GFSK调制信号进行记录，模拟系统将调制后的GFSK信号定时发送。
4.根据权利要求3所述的一种蓝牙芯片的广播通道实现方法，其特征在于，在发送广播数据包过程中，除了首次发包过程，需要进行PDU组装和CRC生成和调制运算，后续的重复包发送，均通过通道号索引得到，并直接发送对应的重复出现的广播数据包。
5.根据权利要求3所述的一种蓝牙芯片的广播通道实现方法，其特征在于，在数据负载比较固定的单广播功能实现中，直接预先计算好整个数据包的GFSK调制信号，存储在非易失性存储中，直接通过包检索逻辑查找包，并通过GFSK复现装置发送包。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1959831A (zh) * 2005-10-31 2007-05-09 索尼株式会社 发送/接收系统、记录设备和方法、提供设备和方法及程序
US20070189207A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-16 Interdigital Technology Corporation Methods and systems for providing reliable multicast service in a wlan system
CN103346808A (zh) * 2013-06-19 2013-10-09 华为技术有限公司 一种终端设备及周期信号发送方法
CN103430576A (zh) * 2010-12-24 2013-12-04 辉达公司 用于广播通信的蜂窝通信系统
CN106993261A (zh) * 2016-12-12 2017-07-28 建荣半导体（深圳）有限公司 一种低功耗蓝牙数据通信方法、设备以及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1959831A (zh) * 2005-10-31 2007-05-09 索尼株式会社 发送/接收系统、记录设备和方法、提供设备和方法及程序
US20070189207A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-16 Interdigital Technology Corporation Methods and systems for providing reliable multicast service in a wlan system
CN103430576A (zh) * 2010-12-24 2013-12-04 辉达公司 用于广播通信的蜂窝通信系统
CN103346808A (zh) * 2013-06-19 2013-10-09 华为技术有限公司 一种终端设备及周期信号发送方法
CN106993261A (zh) * 2016-12-12 2017-07-28 建荣半导体（深圳）有限公司 一种低功耗蓝牙数据通信方法、设备以及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈志强: "基于CORDIC算法的BLE4.0发射机数字基带的设计与实现", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 *

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