藍牙耳機是一種無線語音傳輸技術，是基于耳機在無線技術方面的延伸。它是相配于藍牙技術而進入多媒體個人區域網絡的。隨著藍牙技術的日趨完善和藍牙產品市場占有率逐漸提升，藍牙耳機在技術上也將不斷得到改進，使之成為個人多媒體區域網絡的主要配套產品。藍牙耳機的應用范圍除了手機以外，PDA、無繩電話應用、汽車免提工具、電話終端等，也是藍牙耳機發揮技術優勢的應用領域。本文設計的藍牙耳機支持藍牙規范1.2版本，傳輸距離達10 m，傳輸速率達723.2 kb/s，并且具有低功耗和(幾乎)無輻射等技術優點和優勢。

　　1 藍牙技術

　　藍牙作為一種低成本、短距離的無線連接技術標準，是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba五家公司共同倡導的一種全球無線技術標準，是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范。它以低成本的短距離無線連接為基礎，為固定設備與移動設備通信環境建立一個特別連接。其實質是建立通用的無線空中接口及其控制軟件的公開標準，實現設備問的電纜替代。

　　藍牙技術規范包括協議和應用規范兩個部分。協議定義了各功能元素各自的工作方式，整個藍牙協議體系結構分為4層，即核心協議層、線纜替代協議層、電話控制協議層和采納的其他協議層;應用規范則闡述了為了實現一個特定的應用模型，各層協議間的運轉協同機制。較典型的應用規范有撥號網絡、耳機(headset)、局域網訪問和文件傳輸等。藍牙耳機的協議棧原理如圖1所示。

　　2 硬件設計

　　硬件電路信號處理與控制部分采用Zeevo公司的基于ARM7的音頻處理器ZV4301。ZV4301處理器是在一個單芯片收發器上加入一個集成RF、數字信號處理、通信處理和運算及控制處理功能的48 MHz APM7微處理器，片外擴展閃存，以實現需要技術和高度最佳化的音頻處理。

　　編解碼芯片采用飛利浦公司的UDAl380音頻芯片。UDAl380是一顆專為便攜式產品所設計的單芯片立體聲音頻編解碼器，可以提供立即可用的先進音頻功能。這顆音頻編解碼器具有24位數據路徑、多重時鐘支持、DC偏移消除、支持多重數據格式以及數字靜音檢測等集成功能。本設計中，UDAl380利用與微控器接口作音控處理.并利用L3接口來控制音量。

　　3 I2S總線

　　本設計在硬件電路上使用基于I2S總線的音頻系統體系結構。I2S(Inter-IC Sound bus)是飛利浦公司提出的串行數字音頻總線協議。

　　I2S總線只處理聲音數據，其他信號(如控制信號)必須單獨傳輸。為了使芯片的引腳盡可能少，I2S只使用了三根串行總線。這三根線分別是：提供分時復用功能的數據線(SD)、字段選擇線(聲道選擇WS)、時鐘信號線(SCK)。

　　此設計中采用電源統一供電，ZV4301作為主設備，UDAl380作為從設備。ZV4301使用3個通用I/O口來模擬I2S總線。其讀寫I2S總線的數據主要包括以下幾個函數;

　　word_selection(); //字選擇函數

　　serial_clock(); //時鐘信號函數

　　serial_data(); // 串行數據函數

　　shift_register(); //寄存器移位函數

　　4 軟件設計

　　VxWorks操作系統是美國WindRiver公司于1983年設計開發的一種嵌入式實時操作系統。良好的持續發展能力、支持多種硬件環境、高性能的內核以及友好的用戶開發環境，使之成為所有獨立于處理器實時系統中最具特色的操作系統。

　　在該設計中，軟件協議全部下載到藍牙設備內核處理器的外置閃存中，操作通過人機接口控制?；?a class="contentlabel" href="http://www.j9360.com/news/listbylabel/label/VxWorks">VxWorks的軟件編寫工作主要包括：BSP包的改動、程序的編寫和操作系統的裁減。由于VxWorks的高度靈活性，可以很容易地對這一操作系統進行定制或作適當開發，來滿足系統的實際應用需要。BSP包的改動指根據目標硬件實際配置修改系統的配置參數宏(MAC-RO)，主要修改config.h、makefile.h、bspname.h文件。