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蓝牙基础:蓝牙的工作原理

 

      1、什么是蓝牙?

      蓝牙(BlueTooth)是一种支持设备短距离通信的无线电技术,功率级别分CLASS1 100米距离和CLASS2 10米距离两种。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽可达3Mb/s。
     手机、PDA、GPS蓝牙、耳机、笔记本内置蓝牙等一般为CLASS2 10米功率级别,工业用蓝牙应用100米级的多一些,如GC-06,KC-03蓝牙模块。
     蓝牙技术规范由SIG组织开发维护,目前具备蓝牙通讯功能的产品已经很多。

     2、蓝牙通信的主从关系

      蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主角色,另一为从角色,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。
      理论上,一个蓝牙主端设备,可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。
      一个具备蓝牙通讯功能的设备,  可以在两个角色间切换,平时工作在从模式,等待其它主设备来连接,需要时,转换为主模式,向其它设备发起呼叫。
      一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时,需要知道对方的蓝牙地址,配对密码等信息,配对完成后,可直接发起呼叫。

     3、蓝牙的呼叫过程

      蓝牙主端设备发起呼叫,首先是查找,找出周围处于可被查找的蓝牙设备,此时从端设备需要处于可被查找状态,如:蓝牙耳机需要按键操作才能进入可被查找状态,我公司预装GCM-301、101等固件的模块始终处于可被查找状态。
     主端设备找到从端蓝牙设备后,与从端蓝牙设备进行配对,此时需要输入从端设备的PIN码,一般蓝牙耳机默认为:1234或0000,立体声蓝牙耳机默认为:8888,也有设备不需要输入PIN码。
      配对完成后,从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息,此时主端即可向从端设备发起呼叫,根据应用不同,可能是ACL数据链路呼叫或SCO语音链路呼叫,已配对的设备在下次呼叫时,不再需要重新配对。
      已配对的设备,做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求,但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。
      链路建立成功后,主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。
      在通信状态下,主端和从端设备都可以发起断链,断开蓝牙链路。

     4、蓝牙一对一的串口数据传输应用

      蓝牙数据传输应用中,一对一串口数据通讯是最常见的应用之一,蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息,主端预存有从端设备的PIN码、地址等,两端设备加电即自动建链,透明串口传输,无需外围电路干预。
      一对一应用中从端设备可以设为两种类型,一是静默状态,即只能与指定的主端通信,不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态,既可被指定主端查找,也可以被别的蓝牙设备查找建链。

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