CN114040370B - 一种多蓝牙设备的调试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多蓝牙设备的调试系统。本发明包括蓝牙硬件设备、系统软件工具和设备互连拓扑。所述的蓝牙硬件设备包括串口模块、蓝牙基带模块、时钟复位模块、调制与解调模块、射频收发模块，多个蓝牙硬件设备通过串口模块的编号进行区分。通过系统软件工具，PC端与蓝牙硬件设备通信，实时操作蓝牙硬件设备，反馈蓝牙硬件设备实时状态。设备互连拓扑支持PC端与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备互连的拓扑结构。本发明不需要频繁更换蓝牙硬件设备，能适配于任何蓝牙功能的开发，同时减少开发成本，降低了开发难度，简化设计，缩短开发时间。

Description

一种多蓝牙设备的调试系统
技术领域
本发明属于蓝牙技术领域，涉及一种多蓝牙设备的调试系统。
背景技术
蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。
主机控制接口(HCI，Host Controller Interface)，属于蓝牙协议栈的一部分。该接口为HCI驱动程序(主机的一部分，也即蓝牙通讯模块的使用者)和主机控制器固件(蓝牙通讯模块本身的一部分)之间的接口。HCI提供了一个控制基带与链路控制器、链路管理器、状态寄存器等硬件的统一命令接口。HCI以上的软件协议为应用程序，蓝牙协议应用程序运行在主机上，HCI以下为底层硬件应用，由蓝牙芯片组成。HCI传输层支持串口或USB等物理总线接口，在硬件上能快速和便捷地进行数据交互，不需要过多的引脚，能节省芯片的调试引脚。
在开发蓝牙功能时，需要技术人员在短时间内掌握蓝牙协议栈，HCI等技术细节，这具有相当的难度，同时在开发蓝牙新功能时，需要对应用程序和蓝牙协议应用程序不断做迭代操作。因此需要一种具有简单操作界面的蓝牙设备调试系统，能简化设计，缩短开发时间，为设计人员提供更方便的开发环境和调试接口。同时更具通用性，让蓝牙功能开发不依赖特定的硬件设备。设备互连的拓扑结构为蓝牙功能调试提供更加多元化的互连关系，让蓝牙功能开发有更多的可发展方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种多蓝牙设备的调试系统。
本发明系统包括蓝牙硬件设备、系统软件工具和设备互连拓扑。
所述的蓝牙硬件设备，包括串口模块、蓝牙基带模块、时钟复位模块、调制与解调模块、射频收发模块，多个蓝牙硬件设备通过串口模块的编号进行区分。其中：
所述的串口模块，用于接收PC端发送的HCI命令，发送蓝牙硬件设备反馈的HCI命令，串口模块支持串口流控操作；
所述的蓝牙基带模块，用于处理蓝牙基带信号，处理包括组包、拆包、加密、解密；
所述的时钟复位模块，为蓝牙硬件设备提供时钟和复位支持；
所述的调制与解调模块，为蓝牙硬件设备提供信号调制与解调功能；
所述的射频收发模块，为蓝牙硬件设备提供射频发送和接收功能，射频收发模块的发送和接收由调制与解调模块控制。
所述的系统软件工具，包括：PC端将蓝牙硬件设备的配置信息或蓝牙自定义的配置信息，以HCI命令格式，根据编号将命令发送对应的蓝牙硬件设备，进行实时操作；将蓝牙硬件设备的响应信息或蓝牙自定义的响应信息，以HCI命令格式发送至PC端，反馈对应编号的蓝牙硬件设备的实时状态。
所述的蓝牙硬件设备的配置信息支持蓝牙BLE、BR/EDR模式；
所述的蓝牙自定义的配置信息支持蓝牙OGF为0x3F的配置；
所述的系统软件工具，支持多个蓝牙硬件设备同时调试操作。
系统软件工具支持基本蓝牙协议操作，支持蓝牙eSCO、ACL、BLE数据的编辑，支持蓝牙频点的设置，支持蓝牙协议的测试模式，支持蓝牙硬件设备寄存器配置，支持BLE ISO操作，支持蓝牙协议的时间配置，支持多系统移植；
通过系统软件工具设置不同蓝牙硬件设备的使用频点，避免蓝牙设备调试系统中各蓝牙硬件设备相互干扰；蓝牙设备调试系统的不同蓝牙设备进行不同的软件操作，且软件操作相互不影响；
所述的设备互连拓扑支持PC端与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备互连的拓扑结构。
本发明具有通用的蓝牙硬件设备，不需要频繁更换蓝牙硬件设备，能适配于任何蓝牙功能的开发。系统软件工具支持HCI命令通信，支持蓝牙协议基本操作，能实现蓝牙搜索、扫描和连接等操作，同时能修改蓝牙底层协议的相关信号，例如搜索时间，频点的设置等。系统软件工具采用python形式实现，不受限于任何操作系统，能快速和方便地进行攻击移植，减少开发时间和成本，且更适用于任何开发场合。支持多蓝牙硬件设备的互连拓扑，设备互连的拓扑结构为蓝牙功能调试提供更加多元化的互连关系，让蓝牙功能开发有更多的可发展方向。
设计人员只需要熟悉HCI协议即可进行软件应用程序开发和调试、蓝牙上层协议栈的开发与调。不需要额外深入了解蓝牙底层协议的信息和实现内容。同时可移植性强，为设计人员提供了更方便的调试环境。大大降低了设计人员的开发难度，简化设计，缩短开发时间。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明中多蓝牙硬件设备互连调试的拓扑图。
具体实施方式
一种多蓝牙设备的调试系统，包括蓝牙硬件设备、系统软件工具和设备互连拓扑。
如图1所示，蓝牙硬件设备包括串口模块1、蓝牙基带模块2、时钟复位模块3、调制与解调模块4、射频收发模块5。PC端负责将蓝牙硬件设备的配置信息和蓝牙自定义的配置信息11通过HCI驱动程序12打包为HCI命令，通过物理总线接口驱动程序13，将HCI命令转换为串口命令，并通过支持流控的硬件串口传输至蓝牙硬件设备中。
串口模块1接收PC端发送的HCI命令，发送蓝牙硬件设备反馈的HCI命令，串口模块支持串口流控操作；
蓝牙基带模块2用于处理蓝牙基带信号，蓝牙基带信号包括BR/EDR蓝牙基带信号、BLE蓝牙基带信号，所述处理包括组包、拆包、加密、解密；
时钟复位模块3为蓝牙硬件设备提供时钟和复位支持；蓝牙硬件设备可通过物理按键的形式重置、打开和关闭时钟、复位；
调制与解调模块4为蓝牙硬件设备提供信号调制与解调功能；
射频收发模块5为蓝牙硬件设备提供射频发送和接收功能，射频收发模块会将调制后的数据通过天线发射到空中，或者通过天线接收空中的蓝牙信号，射频收发模块的发送与接收由调制与解调模块控制。
蓝牙硬件设备将收到的信息打包为HCI命令，利用串口的形式反馈给PC端。
系统软件工具包括：PC端将蓝牙硬件设备的配置信息或蓝牙自定义的配置信息，以HCI命令格式，根据编号将命令发送对应的蓝牙硬件设备，进行实时操作；将蓝牙硬件设备的响应信息或蓝牙自定义的响应信息，以HCI命令格式发送至PC端，反馈对应编号的蓝牙硬件设备的实时状态。
蓝牙硬件设备的配置信息支持蓝牙BLE、BR/EDR模式。
蓝牙自定义的配置信息支持蓝牙OGF为0x3F的配置。
系统软件工具支持多个蓝牙硬件设备同时调试操作。
系统软件工具支持基本蓝牙协议操作，例如扫描、搜索、连接，广播和广告等，支持蓝牙eSCO、ACL、BLE数据的编辑，支持蓝牙频点的设置(AFH)，支持蓝牙协议的测试模式(txmode和loopback mode)，支持蓝牙硬件设备寄存器配置，支持BLE ISO操作，支持蓝牙协议的时间配置。
通过系统软件工具设置不同蓝牙硬件设备的使用频点，能有效避免蓝牙设备调试系统中各蓝牙硬件设备的相互干扰。
蓝牙设备调试系统的不同蓝牙设备可以并行进行不同的软件操作，且相互不影响。
系统软件工具使用python语言实现，支持多系统移植，例如linux和windows，具有可视化界面。
设备互连拓扑支持PC端与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备互连的拓扑结构。
多蓝牙设备的调试系统与第三方设备进行蓝牙通信：在PC端下发控制HCI命令，实现蓝牙BLE、BR和EDR的通信，多蓝牙设备的调试系统能与第三方蓝牙设备连接，并完成蓝牙数据传输。
调试系统中的蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备通过无线数据传输进行通信。蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备的通信结果会以HCI命令的格式反馈至PC端，并存为交互历史以便调试。第三方蓝牙设备不限于同一台，可以为手机，耳机，音响等具有蓝牙功能的设备。PC端可以输出蓝牙硬件设备已经支持的蓝牙自定义配置信息，支持蓝牙OGF为0x3F的配置信息。实现蓝牙芯片特定操作的调试。
图2为多蓝牙硬件设备互连调试的拓扑图，图中实线箭头表示串口通信，虚线箭头表示无线通信。
多蓝牙设备的调试系统可以实现多蓝牙硬件设备同时调试的功能。PC端以传输硬件接口区分蓝牙硬件设备的编号。
多蓝牙设备的调试系统可以实现蓝牙硬件设备N与PC端的互连，以HCI作为通信指令。例如多蓝牙设备的调试系统与蓝牙硬件设备N互连，实现蓝牙广播的功能。
多蓝牙设备的调试系统可以实现蓝牙硬件设备A与蓝牙硬件设备B的互连调试。例如蓝牙硬件设备A和蓝牙硬件设备备B的互连调试，PC端通过串口收集蓝牙硬件设备A和蓝牙硬件设备B的通信情况。
多蓝牙设备的调试系统可以实现蓝牙硬件设备C、蓝牙硬件设备片D和第三方蓝牙设备的互连。例如蓝牙硬件设备C和蓝牙硬件设备D进行了互连，而蓝牙硬件设备C和蓝牙硬件设备D分别又和第三方蓝牙设备进行了连接，PC端通过串口收集蓝牙硬件设备C和蓝牙硬件设备D的蓝牙通信情况。
设备与设备之间为无线通信，多蓝牙设备的调试系统不限定蓝牙硬件设备的数量。多个蓝牙硬件设备通过串口模块区分蓝牙硬件设备的编号。
第三方蓝牙设备不限于同一台，可以为手机，耳机，音响等具有蓝牙功能的设备。

Claims (2)

1.一种多蓝牙设备的调试系统，包括蓝牙硬件设备、系统软件工具和设备互连拓扑，其特征在于：
所述的蓝牙硬件设备，包括串口模块、蓝牙基带模块、时钟复位模块、调制与解调模块、射频收发模块，多个蓝牙硬件设备通过串口模块的编号进行区分；其中：
所述的串口模块，用于接收PC端发送的HCI命令，发送蓝牙硬件设备反馈的HCI命令，串口模块支持串口流控操作；
所述的蓝牙基带模块，用于处理蓝牙基带信号，所述处理包括组包、拆包、加密、解密；
所述的时钟复位模块，为蓝牙硬件设备提供时钟和复位支持；
所述的调制与解调模块，为蓝牙硬件设备提供信号调制与解调功能；
所述的射频收发模块，为蓝牙硬件设备提供射频发送和接收功能，射频收发模块的发送和接收由调制与解调模块控制；
所述的系统软件工具，包括：PC端将蓝牙硬件设备的配置信息或蓝牙自定义的配置信息，以HCI命令格式，根据编号将命令发送对应的蓝牙硬件设备，进行实时操作；将蓝牙硬件设备的响应信息或蓝牙自定义的响应信息，以HCI命令格式发送至PC端，反馈对应编号的蓝牙硬件设备的实时状态；
系统软件工具支持基本蓝牙协议操作，支持蓝牙eSCO、ACL、BLE数据的编辑，支持蓝牙频点的设置，支持蓝牙协议的测试模式，支持蓝牙硬件设备寄存器配置，支持BLE ISO操作，支持蓝牙协议的时间配置，支持多系统移植；
通过系统软件工具设置不同蓝牙硬件设备的使用频点，避免蓝牙设备调试系统中各蓝牙硬件设备相互干扰；蓝牙设备调试系统的不同蓝牙设备进行不同的软件操作，且软件操作相互不影响；
所述的设备互连拓扑支持PC端与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与蓝牙硬件设备互连、蓝牙硬件设备与第三方蓝牙设备互连的拓扑结构；
多蓝牙设备的调试系统实现多蓝牙硬件设备同时调试的功能；PC端以传输硬件接口区分蓝牙硬件设备的编号；
多蓝牙设备的调试系统实现蓝牙硬件设备与PC端的互连，以HCI作为通信指令；
多蓝牙设备的调试系统实现不同蓝牙硬件设备之间的互连调试；
多蓝牙设备的调试系统实现系统内蓝牙硬件设备和第三方蓝牙设备的互连；
多个蓝牙硬件设备通过串口模块区分蓝牙硬件设备的编号。
2.如权利要求1所述的一种多蓝牙设备的调试系统，其特征在于：蓝牙硬件设备的配置信息支持蓝牙BLE、BR/EDR模式；蓝牙自定义的配置信息支持蓝牙OGF为0x3F的配置；所述的系统软件工具，支持多个蓝牙硬件设备同时调试操作。
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