CN1170372C - 一种多功能通用串行总线蓝牙射频通讯模块 - Google Patents
一种多功能通用串行总线蓝牙射频通讯模块 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种在蓝牙射频通讯模块中集成移动存储器的通用串行总线装置，包括：通过USB集线器连接存储器控制模块(186)和蓝牙控制模块(187)，存储器控制模块(186)连接存储器，蓝牙控制模块(187)连接蓝牙射频模块，使得宿主系统同时具备通用串行总线蓝牙通讯设备和通用串行总线移动存储器的功能。USB集线器的作用是扩充USB接口。控制模块的作用是控制存储器模块和蓝牙射频模块，分别完成蓝牙射频通讯和移动存储器的工作。所述的控制模块可以使用手工切换开关实现移动存储或蓝牙通讯功能的切换。蓝牙控制模块(187)中集成了蓝牙文件传输，蓝牙对象传输，蓝牙同步，蓝牙基本图像的功能，使得无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙数据交换，并且数据直接存储在本发明所述的装置的存储器模块(181)中。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域中的蓝牙技术，具体地涉及蓝牙射频通讯的装置。
背景技术
在现有无线通信技术中，存在着一种被称为蓝牙(Bluetooth)的短距离无线通信技术，它工作在2.4GHz的ISM(工业-科学-医疗)频段。蓝牙的基本网络结构是由一个主控设备和最多七个从属设备组成的微微网(Piconet)，主控设备和从属设备之间采用时分多址(TDMA)的方式进行通信。利用蓝牙技术，可以以低成本方式将各种设备连接起来。
随着蓝牙技术在各个领域的使用，许多系统需要外接一个蓝牙通讯模块。一个信息设备外接一个蓝牙通讯发射器再加上一个蓝牙软件系统的支持，便使它具备蓝牙通信的功能。目前蓝牙的典型应用方式为蓝牙通讯发射器通过通用串行总线连接到系统中，系统中的上层蓝牙软件负责完成蓝牙应用功能，蓝牙通讯发射器仅负责处理蓝牙连接建立和无线收发数据。当系统没有启动或没有安装蓝牙软件，或系统运行异常时，无法使用蓝牙应用功能。
同时，通过USB总线的移动存储功能越来越为用户所接受。目前，通用串行总线移动存储器和通用串行总线蓝牙通信设备是独立的两个外接设备。用户使用时需分别连接到USB接口上，操作不便，而且占用USB接口资源。如果将蓝牙通讯模块的功能集成到通用串行总线移动存储器，将会节约成本，减少占用USB接口资源。
发明内容
本发明的首要目的是为了克服上述缺陷，提出了一种在蓝牙射频通讯模块中集成移动存储器的通用串行总线装置。所述的通用串行总线装置包括：
(1)USB集线器(USB HUB)(184)，用于扩充USB总线接口。USB集线器的上行端口连接宿主系统。USB集线器的下行端口分别连接存储器控制模块(186)和蓝牙控制模块(187)；
(2)存储器控制模块(186)，与USB集线器(184)和存储器模块(181)以及蓝牙控制模块(187)连接，用于接收处理宿主系统通过USB发送的数据读写删除控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据写入存储器，或将存储器的数据通过USB传送给宿主系统，或删除存储器模块(181)中的数据；
(3)蓝牙控制模块(187)，与USB集线器(184)，蓝牙射频通讯模块(185)和存储器控制模块(186)连接，用于接收处理宿主系统通过USB发送的蓝牙控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据通过蓝牙射频通讯模块(185)无线发射出去，或将蓝牙射频通讯模块(185)无线接收到的数据通过USB传送给宿主系统；蓝牙控制模块(187)可通过存储器控制模块(186)读写删除存储器模块(181)上的数据；
(4)存储器模块(181)，与存储器控制模块(186)连接，用于存储数掘。存贮器为非易失性存储设备，即断电后数据依然保留；
(5)蓝牙射频模块(185)，与蓝牙控制模块(187)连接，用于蓝牙无线通信。
由此结构带来的好处包括：
(1)根据本发明的装置同时具有通用串行总线移动存储功能和通用串行总线蓝牙射频通讯功能；
(2)根据本发明的装置对宿主系统可同时表现为通用串行总线移动存储器设备和通用串行总线蓝牙射频通讯设备。
(3)根据本发明的装置仅占用宿主系统一个USB接口。节约成本，减少占用宿主系统USB接口资源，使用方便。
本发明的第二目的是根据第一目的，其中的USB集线器(184)可更换为电路切换开关，则设备对宿主系统某一时刻只能表现为或者是通用串行总线移动存储器设备，或者是通用串行总线蓝牙射频通讯设备。电路切换开关的好处是降低生产成本，简化电路控制。
本发明的第三个目的是根据第一目的，在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙文件传输功能。所述的蓝牙文件传输功能包括：
1.在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙文件传输服务；
2.当根据本发明的装置通电初始化后，自动启动蓝牙文件传输服务；
3.蓝牙文件传输服务可包括用户名及密码管理；
4.根据蓝牙文件传输规范接收文件及文件目录，通过蓝牙接收到文件及文件目录后，按照目录结构存放于存储器模块中；
5.根据蓝牙文件传输规范，按照目录结构通过蓝牙发送存放于存储器模块中的文件及文件目录；
6.当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙文件传输服务；
本发明的第三目的的优点是无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙文件传输，使用简单，同时文件存储直接在本发明的USB存储器上，充分发挥了移动存储设备的功能。
本发明的第四个目的是根据第一目的，在蓝牙射频通讯模块中增加根据蓝牙对象传输规范的蓝牙对象传输功能。所述的蓝牙对象传输功能包括：
1.在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙对象传输服务；
2.当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙对象传输服务；
3.根据蓝牙对象传输规范接收个人信息对象，通过蓝牙接收到个人信息对象后，以文件的形式存放于存储器模块中；
4.根据蓝牙对象传输规范，通过蓝牙发送存放于存储器模块中的缺省的个人电子名片；
5.宿主系统可通过USB在存储器模块中存放缺省的个人电子名片；
6.当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙对象传输服务；
本发明的第四个目的的优点是无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙对象传输，使用简单，同时文件存储直接在本发明的USB存储器上，充分发挥了移动存储设备的功能。
本发明的第五个目的是根据第一目的，在蓝牙射频通讯模块中增加根据蓝牙同步规范的蓝牙同步功能。所述的蓝牙同步功能包括：
1.在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙同步服务；
2.当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙同步服务；
3.根据蓝牙同步规范接收个人信息对象，通过蓝牙接收到个人信息对象后，以文件的形式存放于存储器模块中；
4.根据蓝牙对象传输规范，通过蓝牙发送存放于存储器模块中的个人信息对象；
5.当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙同步服务。
本发明的第五个目的的优点是无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙同步，使用简单，同时文件存储直接在本发明的USB存储器上，充分发挥了移动存储设备的功能。
本发明的第六个目的是根据第一目的，在蓝牙射频通讯模块中增加根据蓝牙基本图像(Basic Image Profile)规范的蓝牙基本图像功能。所述的蓝牙基本图像功能包括：
1.在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙基本图像服务；
2.当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙基本图像服务；
3.根据蓝牙基本图像规范接收图像，通过蓝牙接收到图像后，以文件的形式存放于存储器模块中；
4.当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙同步服务。
本发明的第六个目的的优点是无需启动宿主系统的软件即可接收蓝牙图像，使用简单，同时文件存储直接在本发明的USB存储器上，充分发挥了移动存储设备的功能。
附图说明
通过借助附图详细描述本发明的优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点。其中：
图1是目前常规的通用串行总线蓝牙通讯设备的系统硬件框图；
图2是目前常规的应用通用串行总线蓝牙通讯设备的系统结构框图；
图3是依据本发明的采用USB HUB在通用串行总线蓝牙通讯设备中集成移动存储功能以及蓝牙应用功能的系统硬件框图；
图4是依据本发明的采用USB HUB在通用串行总线蓝牙通讯设备中集成移动存储功能以及蓝牙应用功能的系统结构框图；
图5是依据本发明的采用手工切换开关的集成蓝牙通讯和移动存储功能的通用串行总线的系统硬件框图；
具体实施例
图1是目前常规的通用串行总线蓝牙通讯设备的系统硬件框图。
通用串行总线蓝牙通讯设备(120)主要有三部分组成：USB接口(123)，控制模块(122)和蓝牙射频模块(121)。通用串行总线蓝牙通讯设备的USB接口(123)和宿主系统设备(130)的USB接口(131)通过USB总线连接。USB接口(123)连接控制模块(122)。宿主系统通过USB总线向控制模块(122)发送控制命令或数据，控制模块(122)处理控制命令，控制蓝牙射频模块(121)进行蓝牙连接操作，无线发送数据，将执行结果通过USB总线返回给宿主系统。并且控制模块(122)将蓝牙射频模块(121)收到的蓝牙数据通过USB总线返回给宿主系统。
图2是目前常规的应用通用串行总线蓝牙通讯设备的系统结构框图。
宿主系统200通过USB接口连接到蓝牙射频通讯模块210。蓝牙通讯设备210根据标准的规格无线地发送和接收信息，接收并执行宿主系统发送的蓝牙控制命令和数据，并将执行结果返还给宿主系统。标准通信协议L2CAP(逻辑链接控制和适配协议)250多路复用上层的各种协议。HCI(主机控制接口)驱动器230允许发送标准HCI命令并接收由此引起的响应；并且通过L2CAP250接收和发送数据。HCI传输层负责模块间的信息传递，采用的物理传输方式是USB。
蓝牙应用：蓝牙串行端口(SPP)270，蓝牙文件传输(FTP)271，蓝牙对象传输(OPP)272，蓝牙同步(SYNC)273以及蓝牙基本图像(BIP)274，分别是基于蓝牙规范中的蓝牙串行端口(Serial Port Profile)，蓝牙文件传输(File TransferProfile)，蓝牙对象传输(Object Push Profile)，蓝牙同步(Synchronization Profile)，蓝牙基本图像(Basic Image Profile)的应用。蓝牙应用启动时，向蓝牙服务描述层SDP，260登记蓝牙服务信息，供远端设备连接使用。用户通过GAP(General AccessProfile)240搜寻周围蓝牙设备，进行加密以及安全认证以及操作控制蓝牙连接的建立及断开。当蓝牙链路建立起来后，宿主系统的应用程序275既可以使用蓝牙应用提供的功能了。
图3是依据本发明的采用USB HUB在通用串行总线蓝牙通讯设备中集成移动存储功能以及蓝牙应用功能的系统硬件框图。
依据本发明的通用串行总线设备(180)主要有四部分组成：USB集线器(184)，控制模块(182)，蓝牙射频模块(185)和存储器模块(181)。USB集线器(184)，基于USB协议规范，用于扩充USB总线接口。USB集线器的上行端口通过USB总线连接宿主系统。USB集线器的下行端口通过USB总线分别连接存储器控制模块(186)和蓝牙通讯控制模块(187)。存储器控制模块(186)连接控制存储器模块(181)。蓝牙通讯控制模块(187)连接控制蓝牙射频模块(185)。蓝牙通讯控制模块(187)连接存储器控制模块(186)，蓝牙通讯控制模块(187)可通过存储器控制模块(186)读或写存储器模块。
依据本发明的通用串行总线设备(180)的主要功能有：
(1)宿主系统通过USB总线向蓝牙通讯控制模块(187)发送蓝牙控制命令或数据，蓝牙通讯控制模块(187)处理控制命令，控制蓝牙射频模块(185)进行蓝牙连接操作，无线发送数据，将执行结果通过USB总线返回给宿主系统。并且蓝牙通讯控制模块(187)将蓝牙射频模块(185)收到的蓝牙数据通过USB总线返回给宿主系统。
(2)宿主系统通过USB总线向存储器控制模块(186)发送读写删除数据控制命令或数据，存储器控制模块(186)处理控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据写入存储器模块(181)，或将存储器的数据通过USB传送给宿主系统，或删除数据，将执行结果通过USB总线返回给宿主系统。
(3)蓝牙通讯控制模块(187)中增加蓝牙文件传输(FTP)，蓝牙对象传输(OPP)，蓝牙同步(SYNC)以及蓝牙基本图像(BIP)功能。在通用串行总线设备(180)通电，设备初始化后，蓝牙通讯控制模块(187)中上述的蓝牙功能自动启动蓝牙服务。远端蓝牙设备可直接与通用串行总线设备(180)建立蓝牙连接，通过存储器控制模块(186)从存储器模块(181)读取数据文件或存储数据文件。
图4是依据本发明的采用USB HUB在通用串行总线蓝牙通讯设备中集成移动存储功能以及蓝牙应用功能的系统结构框图。
依据本发明的通用串行总线设备(300)通过USB连接到宿主系统(330)。USB接口(312)接受上传下传的数据。
宿主系统通过USB总线向存储器控制模块(322)发送读写删除数据控制命令或数据，存储器控制模块(322)处理控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据写入存储器模块(321)，或将存储器的数据通过USB传送给宿主系统，或删除数据，将执行结果通过USB总线返回给宿主系统。
蓝牙通讯控制模块(311)完成：
(1)通用串行总线设备(300)通电初始化后，蓝牙通讯控制模块(311)自动启动蓝牙FTP，OPP，SYNC以及BIP服务。其他蓝牙设备可与它直接连接。蓝牙通讯控制模块(311)通过存储控制模块(322)从存储控制模块(321)读取/存贮/删除数据。
(2)宿主系统发送控制命令，蓝牙通讯控制模块(311)停止上述第一个功能，成为常规的通用串行总线蓝牙通讯设备，为宿主系统提供蓝牙功能。
蓝牙标准通信协议LMP/BB(链路管理/基带控制协议)302管理蓝牙链路的连接，L2CAP(逻辑链接控制和适配协议)303多路复用上层的各种协议。蓝牙应用：蓝牙串行端口(SPP)306，蓝牙文件传输(FTP)310，蓝牙对象传输(OPP)309，蓝牙同步(SYNC)308以及蓝牙基本图像(BIP)307，分别是基于蓝牙规范中的蓝牙串行端口(Serial Port Profile)，蓝牙文件传输(File Transfer Profile)，蓝牙对象传输(Object Push Profile)，蓝牙同步(Synchronization Profile)，蓝牙基本图像(Basic Image Profile)的应用。蓝牙应用启动时，向蓝牙服务描述层SDP，304登记蓝牙服务信息，供远端设备连接使用。GAP(General Access Profile)305提供蓝牙接入管理，进行加密以及安全认证过程。
图5是依据本发明的采用手工切换开关的集成蓝牙通讯和移动存储功能的通用串行总线的系统硬件框图；
依据本发明的通用串行总线设备(190)主要有五部分组成：切换开关(195)，蓝牙通讯控制模块(194)，蓝牙射频模块(192)，存储器控制模块(193)和存储器模块(191)。切换开关(195)用于切换USB总线连接。当切换到存储器控制模块(193)时，USB总线连接到存储器控制模块(193)，设备对宿主系统表现为通用串行总线存储器。当切换到蓝牙通讯控制模块(193)时，USB总线连接到蓝牙通讯控制模块(194)，设备对宿主系统表现为多功能通用串行总线蓝牙通讯设备。存储器控制模块(193)连接控制存储器模块(191)。蓝牙通讯控制模块(194)连接控制蓝牙射频模块(192)。使用电路切换开关(165)可以简化设计，降低生产成本。
虽然本发明是参考其优选实施例示出和描述的，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离附属的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节的改变。
Claims (10)
1、一种在蓝牙射频通讯模块中集成移动存储器的通用串行总线装置，其特征在于：所述的通用串行总线装置包括：
USB集线器(184)，用于扩充USB总线接口，USB集线器的上行端口连接宿主系统，USB集线器的下行端口分别连接存储器控制模块(186)和蓝牙控制模块(187)；
存储器控制模来(186)，与USB集线器(184)和存储器模块(181)以及蓝牙控制模块(187)连接，用于接收处理宿主系统通过USB发送的数据读写删除控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据写入存储器，或将存储器的数据通过USB传送给宿主系统，或删除存储器模块(181)中的数据；
蓝牙控制模块(187)，与USB集线器(184)，蓝牙射频通讯模块(185)和存储器控制模块(186)连接，用于接收/处理宿主系统通过USB发送的蓝牙控制命令，将宿主系统通过USB传送过来的数据通过蓝牙射频通讯模块(185)无线发射出去，或将蓝牙射频通讯模块(185)无线接收到的数据通过USB传送给宿主系统；蓝牙控制模块(187)可通过存储器控制模块(186)数据读写删除存储器模块(181)上的数据；
存储器模块(181)，与存储器控制模块(186)连接，用于存储数据，存贮器为非易失性存储设备，即断电后数据依然保留；
蓝牙射频模块(185)，与蓝牙控制模块(187)连接，用于蓝牙无线通信。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于：
所述的总线装置同时具有通用串行总线移动存储功能和通用串行总线蓝牙射频通讯功能；
所述的总线装置对宿主系统可同时表现为通用串行总线移动存储器设备和通用串行总线蓝牙射频通讯设备；
所述的总线装置的USB集线器(184)可更换为切换开关，实现移动存储或蓝牙通讯功能的切换，设备对宿主系统某一时刻只能表现为或者是通用串行总线移动存储器设备，或者是通用串行总线蓝牙射频通讯设备；
所述的总线装置仅占用宿主系统一个物理USB接口。
3、根据权利要求1或2的装置，其特征在于：
所述的蓝牙射频通讯模块具有根据蓝牙文件传输规范的蓝牙文件传输功能，所述的蓝牙文件传输功能包括：
在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙文件传输服务；
当根据本发明的装置通电初始化后，自动启动蓝牙文件传输服务；
蓝牙文件传输服务可包括用户名及密码管理；
根据蓝牙文件传输规范接收文件及文件目录，通过蓝牙接收到文件及文件目录后，存放于存储器模块(181)中；
根据蓝牙文件传输规范，通过蓝牙发送存放于存储器模块(181)中的文件及文件目录；
当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙文件传输服务；
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于；
所述的装置无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙文件传输；
所述的装置的数据直接存储在本发明所述的装置的存储器模块(181)。
5、根据权利要求4的装置，其特征在于：
所述的蓝牙射频通讯模块具有根据蓝牙对象传输规范的蓝牙对象传输功能，所述的蓝牙对象传输功能包括：
在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙对象传输服务；
当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙对象传输服务；
根据蓝牙对象传输规范接收个人信息对象，通过蓝牙接收到个人信息对象后，以文件的形式存放于存储器模块(181)中；
根据蓝牙对象传输规范，通过蓝牙发送存放于存储器模块中的缺省的个人电子名片；
宿主系统可通过USB在存储器模块中存放缺省的个人电子名片；
当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙对象传输服务。
6、根据权利要求5所述装置，其特征在于：
所述的装置无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙对象传输；
所述的装置的数据直接存储在本发明所述的装置的存储器模块(181)。
7、根据权利要求1或6的装置，其特征在于：
所述的蓝牙射频通讯模块中具有根据蓝牙同步规范的蓝牙同步功能，所述的蓝牙同步功能包括：
在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙同步服务；
当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙同步服务；
根据蓝牙同步规范接收个人信息对象，通过蓝牙接收到个人信息对象后，以文件的形式存放于存储器模块中；
根据蓝牙对象传输规范，通过蓝牙发送存放于存储器模块中的个人信息对象；
当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙同步服务。
8、根据权利要求7所述装置，其特征在于：
无需启动宿主系统的软件即可进行蓝牙同步；
数据直接存储在本发明所述的装置的存储器模块(181)。
9、根据权利要求8的装置，其特征在于：
所述的蓝牙射频通讯模块中具有根据蓝牙基本图像规范的蓝牙基本图像功能，所述的蓝牙基本图像功能包括：
在蓝牙射频通讯模块中增加蓝牙基本图像服务；
当根据本发明的设备通电初始化后，自动启动蓝牙基本图像服务；
根据蓝牙基本图像规范接收图像，通过蓝牙接收到图像后，以文件的形式存放于存储器模块中；
当接收到宿主系统初始化命令后，停止蓝牙同步服务。
10、根据权利要求9所述装置，其特征在于：
所述的装置无需启动宿主系统的软件即可存取图像数据；
所述装置的数据直接存储在所述的装置的存储器模块(181)。
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